快速切换双法布里-珀罗腔光学折射率测量法——精确评估气体密度的方法
仪器与探测器
2018-01-11 v2 光学
摘要
基于双法布里-珀罗腔的光学折射率测量法（DFPC-OR）在评估气体密度方面具有很高潜力。然而，FP 腔的漂移往往限制了其性能。我们表明，通过使用锁定在两个高精细度腔上的两台窄线宽光纤激光器，并结合 Allan-Werle 图，可以在短测量时间内（此时腔体的漂移可以忽略不计）获得无漂移的 DFPC-OR。基于此，提出了一种称为快速切换 DFPC-OR（FS-DFPC-OR）的新策略。本文提出了一组不受腔体漂移带来的常规限制的新方法，用于评估气体密度和流速（特别是来自微小泄漏的流速）。这些方法适用于开放和封闭（有限大小）腔室中的评估。它们通过快速连续进行一对测量来规避体积膨胀问题，即测量腔中的气体密度与应被评估的封闭外部腔室中的气体密度不同的问题：第一次测量用于评估通过气体平衡过程转移到测量腔中的气体密度，而第二次测量用于根据测量腔和外部腔室的相对体积自动校准系统。泄漏率评估方法包括三步腔体抽空评估，包括快速连续进行的两次测量，并在一定时间后补充第三次测量。本文清楚解释了为何该技术具有如此小的温度依赖性。结论是，FS-DFPC-OR 构成了一种新策略，可用于在各种条件下，特别是在非温度稳定条件下，精确准确地评估气体数密度和气流。
引用
@article{arxiv.1704.01186,
title = {Fast Switching Dual Fabry-Perot Cavity Optical Refractometry - Methodologies for Accurate Assessment of Gas Density},
author = {Isak Silander and Thomas Hausmaninger and Michael Bradley and Martin Zelan and Ove Axner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.01186},
year = {2018}
}