【摘要】 实验结果表明测量的吸收光谱与参考数据显示出良好的一致性。

由于机械振动和温度波动等不利条件，在线监测工业过程中的气体是一项艰巨的任务。传统的傅立叶变换红外（FTIR）光谱仪使用相当复杂的光学和机械设计来确保稳定的操作，而静态FTIR光谱仪不需要移动部件，因此以相对较低的成本提供固有的稳定性。Michael H. Köhler等人[1]提出了一种新颖、紧凑的气体测量系统，使用静态单镜傅里叶变换光谱仪（sSMFTS）。该系统在650 cm-1至1250 cm-1的中红外范围内工作，可以使用定制的白细胞进行操作，产生高达120 cm的光程长度，用于高度灵敏的气体浓度量化。该系统由sSMFTS组成，该系统可以与定制的多重反射池相结合，实现高度灵敏的气体定量，也可以与单程池相结合用于高速定性气体分析。为了验证该系统，实验过程中测量了不同浓度的1,1,1,2-四氟乙烷（R134a），使用1,1,1,2-四氟乙烷（R134a）和偏最小二乘（PLS）回归对测量装置进行校准和评估。此外，还从线性、信噪比、分辨率、测量速度及其检测极限等方面对系统进行了表征。并对获得的红外光谱进行了PLS回归分析。实验结果表明测量的吸收光谱与参考数据显示出良好的一致性。由于相应的PLS模型具有高质量，因此可以得出结论，当使用多重反射池时，该系统非常适合在低ppm范围内进行气体分析。通过分析光谱仪的Allan图，发现系统的理想积分时间为1.8s，导致背景信噪比高达1100。由于该系统还允许高达200Hz的测量速率和高信噪比，因此在过程分析中的应用似乎很有希望。

[1] Sensors 2017, 17(11), 2612; https://doi.org/10.3390/s17112612.

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