H2S分子6320—6350 cm–1波段谱线参数高精度测量

硫化氢(H2S)作为一种强腐蚀性且具有剧毒的气体,在化工、能源、环境等多个领域都是重要的中间产物或排放污染物,在线精确测量其浓度对工艺过程控制、安全生产具有重要意义.可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)作为一种定量吸收光谱技术,适用于大气环境监测、工业过程控制等领域H2S浓度高精度在线测量.考虑到HITRAN2020数据库中H2S的谱线参数主要来自基于半经验理论模型的计算,且缺乏实验数据验证,本文首先采用直接吸收(DAS)法扫描获得H2S分子6320—6350 cm–1波段内谱线吸收截面,选取其中6组吸收较强、相对独立、具有应用潜力的特征谱线作为实验测量的目标谱线;然后采用免标定、高信噪比的波长调制-直接吸收(WM-DAS)法测量了该6组谱线在不同压力下的吸收截面并用Voigt,Raution等线型函数对吸收截面进行最小二乘拟合,对谱线的碰撞展宽系数、线强度、Dicke收敛系数等光谱常数进行高精度测量,其中吸收截面拟合的残差标准差低至7×10–5,谱线线强度的测量不确定度小于2％,碰撞展宽系数、Dicke收敛系数、速率依赖系数的测量不确定度小于10％.完善了H2S光谱数据库,为H2S浓度高精度测量提供基础光谱数据.