用于航天器火灾早期预警的HCN痕量气体检测研究

针对目前航天活动的日益频繁和航天器火灾所产生的致命影响,以载人航天器火灾预警为背景,采用石英增强光声光谱方法对火灾早期特征气体氰化氢(HCN)进行了检测研究。计算并选择了目标探测气体的红外吸收谱线,同时,通过试验对系统声波探测单元以及激光调制参数进行了优化,获得了1.7 ppm(10~(-6))的探测极限。对声波探测单元进行了优化设计,通过3D打印技术,研制出了微型声波探测模块。采用集成化的数字电路,其整机尺寸为25×25×10 cm~3,总体功耗约为7 W,最终实现了传感器整机系统的小型化和低功耗。