光谱技术在气体检测领域有着广泛的应用，其中OF-CEAS（光学反馈腔增强吸收光谱技术）、CRDS（光腔衰荡光谱技术）和TDLAS（可调谐半导体激光吸收光谱技术）是三种各具特色的主要技术。它们在不同的应用场景中展现不同的优势。

OF-CEAS（光学反馈腔增强吸收光谱技术）

OF-CEAS技术基于光学反馈效应，通过将激光频率锁定到腔模频率上，提高了激光与腔的耦合效率。该技术通过在腔镜之间的多次反射来增加光与气体介质的作用路径，从而提升探测灵敏度。

优势

l 高灵敏度：通过光学反馈提高了探测效率。

l 激光-腔耦合效率高：提升了系统的稳定性。

l 激光线宽压窄：实现了高效的腔模输出。

CRDS（光腔衰荡光谱技术）

CRDS技术是一种非常灵敏的光谱方法，用于探测样品的绝对光学消光，包括光的散射和吸收。它能够在万亿分之一的水平上确定样品的摩尔分数。

优势

l 高灵敏度：适合极低浓度气体的检测。

l 免疫激光光强波动：不受激光强度波动影响。

l 宽光谱范围：可用于多种波长范围的应用。

l 高速检测：适用于快速反应过程的检测。

l 无荧光需求：简化了设备需求。

然而，CRDS技术受限于激光光源和高反射率反射镜的可用性，且在某些波段应用较为困难，成本相对较高。

TDLAS（可调谐半导体激光吸收光谱技术）

代表品牌：海尔欣·昕甬智测

TDLAS技术利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流变化的特性，对分子的单个或几个相近的吸收线进行测量。当激光波长与待测气体分子的吸收线匹配时，气体分子会吸收部分激光能量，通过检测透射光强度的变化，计算出气体浓度。

优势

l 高灵敏度和高分辨率：能够探测到极低浓度的气体，并提供高精度的光谱分辨率。

l 快速响应：激光器的快速调谐能力使其适用于实时测量。

l 无干扰测量：窄线宽和高选择性使TDLAS在复杂气体环境中实现无干扰测量。

l 低成本和小型化：系统设计简单，可以实现小型化和低成本。

l 多组分测量：可同时测量多种气体的通量测量。

应用

宁波海尔欣·昕甬智测依托TDLAS技术的优势，在精密气体分析与测量领域不断创新，为行业提供多领域的解决方案。

FTIR（傅里叶变换红外光谱技术）

FTIR技术使用宽带红外光源和干涉仪记录整个光谱，通过傅里叶变换获得吸收谱，能够同时检测多种气体，在温室气体监测中具有显著的优势：

l 高灵敏度和高分辨率：提供高信噪比和光谱分辨率，适合环境科学的实时在线分析。

l 宽光谱范围：能够同时监测多种温室气体。

l 快速和直接监测：可以快速、直接地进行环境气体监测。

l 实时连续监测：建立实时连续的温室气体监测系统，对控制大气污染意义重大。

l 高可靠性和准确性：在CO₂、CH₄和CO的监测中表现出高可靠性。

FTIR技术在温室气体监测中也存在一些挑战，如受环境条件影响、设备要求高、可能的交叉吸收问题和技术复杂性等。

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知识点补充：

为什么FTIR通常与其他三种技术分开讨论？

l 光源类型：FTIR使用的是宽带红外光源，而其他三种技术主要使用激光光源。激光技术一般在狭窄波段内高效工作，适合特定气体成分的检测。

l 应用范围：FTIR能够同时监测多种气体成分，适合复杂样品的分析，而激光光谱技术往往针对单一或少数特定气体的高精度检测。

l 技术机制：FTIR通过干涉仪获得光谱数据，而OF-CEAS、CRDS、TDLAS等技术则是通过光与物质的特定相互作用进行测量。

l 灵敏度与分辨率：激光光谱技术通常具有更高的灵敏度和分辨率，适合痕量气体的快速检测，而FTIR则以其宽光谱覆盖和多成分分析的能力见长。

综上所述，FTIR与OF-CEAS、CRDS、TDLAS都属于光谱技术，但由于它们的光源类型、应用范围和技术机制不同，通常在不同的应用场景中体现出各自的优势。在某些综合应用中，FTIR与其他激光光谱技术可以互为补充，实现对复杂气体环境的全面分析。