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在工業生產、能源勘探、環境監測等領域,氣體成分的精準、快速檢測是保障生產安全、提升生產效率、維護生態環境的關鍵環節。氣體拉曼光譜儀憑借其獨特的技術優勢,逐漸成為氣體檢測領域的核心設備,而國產儀器也在這一賽道實現了技術突破,展現出強勁的競爭力。
一、氣體拉曼光譜儀基礎知識
(一)核心工作原理
氣體拉曼光譜儀的檢測基礎是拉曼散射效應。當特定波長的激光照射到氣體分子時,光子會與氣體分子發生碰撞,其中大部分光子發生彈性碰撞(瑞利散射),散射光頻率與入射光一致;小部分光子發生非彈性碰撞,光子與分子間發生能量交換,散射光頻率會出現一定偏移,該頻率偏移量被稱為拉曼位移。
不同氣體分子的分子結構、振動和轉動能級存在顯著差異,其對應的拉曼位移具有*一性,如同 “分子指紋"。通過采集并分析氣體的拉曼位移圖譜,即可精準識別氣體成分,同時依據拉曼散射光的強度,還能實現對氣體含量的定量分析。
(二)核心特點
相較于傳統氣體檢測技術,氣體拉曼光譜儀具備諸多不可替代的優勢:
1. 特異性*強:基于分子指紋光譜技術,可精準區分不同氣體,甚至能實現同位素標記識別,有效解決異構體氣體難以區分的難題。
2. 響應速度快:無需復雜的樣品前處理流程,可實現秒級檢測反饋,遠快于傳統氣相色譜儀數分鐘到數十分鐘的響應時長。
3. 抗干擾能力突出:不受水蒸氣等常見雜質的影響,能在復雜工況下穩定工作,而氣相色譜儀易受水蒸氣干擾,檢測準確性會大幅下降。
4. 操作維護便捷:無需載氣、色譜柱等特殊耗材,也無需專業技術人員長期維護,可降低檢測的人力和物料成本。
5. 支持無損在線監測:可在不破壞氣體樣品、不干擾生產流程的前提下,實現對氣體的實時在線監測,保障生產連續性。
(三)典型應用場景
憑借上述優勢,氣體拉曼光譜儀已廣泛應用于多個領域:
1. 工業生產安全監測:如石油化工尾氣成分檢測、鋼鐵冶煉及高爐煤氣監測,可實時把控尾氣排放指標、高爐內氣體氛圍,避免安全隱患。
2. 能源領域檢測:包括變電站油氣老化檢測、新能源電池衰老測試、石油錄井氣體檢測,助力判斷設備運行狀態和能源勘探成效。
3. 環境與科研監測:可用于大氣中溫室氣體、有害氣體的監測,以及實驗室氣體成分的精準分析。
二、國產氣體拉曼光譜儀優質產品推薦
隨著國產儀器技術的不斷突破,北京卓立漢光儀器有限公司結合多年拉曼光譜研發經驗,推出的RTS2-G 系列氣體拉曼檢測儀,成為國產氣體拉曼光譜儀的優選產品,為國內氣體檢測提供了高效可靠的解決方案。

(一)產品核心優勢
相較于傳統氣體檢測設備,RTS2-G 系列成功克服了諸多技術痛點:
· 對比傅里葉紅外光譜分析儀:無運動部件,穩定性更強,量程范圍更廣,且可檢測同核雙原子分子(如 N?、O?);
· 對比氣相色譜儀:無需載氣和色譜柱,不受水蒸氣影響,響應速度提升至秒級,且無需專業人員操作;
· 對比質譜分析儀:設備成本更低,檢測速度更快,可精準區分異構體氣體,操作流程更簡便。
同時該產品還具備特異性強、響應迅速、無懼干擾、操作簡便等專屬優勢,其秒級反饋能力可滿足實時監測需求,不受水氣干擾的特性適配復雜工況,且無需特殊耗材,大幅降低了后期維護成本。
(二)硬件配置與氣體腔方案
1. 核心硬件配置
RTS2-G 系列搭載了高性能硬件組件,保障檢測精準度和穩定性:配備 532nm 激光器,功率達 1.5W,4 小時功率穩定性<1%(RMS);采用 VPH 高通量透射成像光譜儀和深制冷高靈敏探測器,可精準捕捉微弱拉曼信號;搭配拉曼增強光路和專用氣體腔,以及配套操作電腦,形成完整檢測系統。
2. 定制化氣體腔方案
針對不同用戶的使用場景,卓立漢光提供了三種差異化氣體腔解決方案:
· 高壓折返氣體腔:適用于對檢測靈敏度要求*高的場景,可實現低濃度氣體的精準捕捉;
· 拉曼積分球:可兼顧氣體、固體和液體三類樣品的檢測,適合多類型樣品檢測且靈敏度要求不高的場景,曾實現 1 秒鐘檢測到空氣中約 400ppm 的 CO?;
· 光子晶體光纖氣體腔:適配響應極快的原位測試場景,且腔體長度支持定制化,滿足特殊工況的原位監測需求。
(三)具體應用場景
RTS2-G 系列憑借其綜合性能,已在多個關鍵領域落地應用:
1. 變電站油氣老化檢測:實時監測變壓器油裂解產生的氣體成分,判斷設備絕緣狀態;
2. 石油錄井氣體檢測:快速分析鉆井過程中逸出的氣體,輔助判斷油氣層位置和儲量;
3. 新能源電池衰老測試:監測電池充放電過程中產生的氣體,評估電池老化程度和安全狀態;
4. 石油化工尾氣檢測:精準檢測尾氣中 CO、CO?、烴類等成分,保障尾氣達標排放;
5. 鋼鐵冶煉 / 高爐煤氣檢測:把控高爐內氣體氛圍,優化冶煉工藝,提升鋼鐵品質。
三、結語
氣體拉曼光譜儀以其獨特的技術優勢,正在重塑氣體檢測行業的格局。國產儀器如卓立漢光 RTS2-G 系列,不僅實現了核心技術的自主可控,還在檢測性能、場景適配性上達到了行業先*水平,為國內各領域的氣體檢測需求提供了高性價比的解決方案,也推動了國產分析儀器的高質量發展。
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