二極管激光器的光譜吸收法被用于溫度和濃度測量的歷史至少40余年。 可調(diào)二極管激光吸收光譜（TDLAS）是利用吸收情況來測量溫度和濃度。 根據(jù)蘭伯特-比爾定律，透射光的強(qiáng)度與吸收劑的濃度有關(guān)系。 溫度和原子或分子濃度是由線形函數(shù)和玻耳茲曼方程確定。 TDLAS技術(shù)具有較高的選擇性和靈敏度，可以在線連續(xù)檢測O2，CH4，H2O，CO，CO2，NH3，HCl，HF等不同分子的濃度。 當(dāng)采用靈敏的檢測技術(shù)時，檢測極限可以提高到ppm或ppb級別。

       TDLAS還可通過利用光的多普勒效應(yīng)進(jìn)行速度測量，測量的速度范圍可接近或超過聲速。鑒于其成本合理且穩(wěn)定，已被廣泛應(yīng)用于質(zhì)量的流量監(jiān)控。隨著激光光源和外圍電光組件的日益成熟和廣泛使用，TDLAS已被廣泛應(yīng)用于眾多的工業(yè)領(lǐng)域。

TDLAS在凍干領(lǐng)域可測定和監(jiān)測如下數(shù)據(jù)信息：

- 升華界面的產(chǎn)品溫度

- 樣品瓶底部中心的產(chǎn)品溫度

- 產(chǎn)品的干燥阻力

- 殘留的水分

- 主干燥和次級干燥終點(diǎn)

- 樣品瓶熱傳遞系數(shù)

- 連續(xù)監(jiān)測冰層及干燥層厚度

- 凍干設(shè)備氣流不受阻的最大升華能力

       由Physical Sciences Inc.生產(chǎn)并授權(quán)SP Scientific 銷售的LyoFlux傳感器，是一款在凍干過程中能夠準(zhǔn)確而靈敏測量水蒸氣流量的商業(yè)化傳感器。它是一種將藥物凍干技術(shù)從簡單的一種技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蚪o予科學(xué)制造過程的且行之有效的新型工具。

LyoFlux? 200

        LyoFlux設(shè)計(jì)小巧緊湊，可以安裝使用在各種尺寸的凍干機(jī)上，例如小型LyoCapsule、較大的LypConstellation中試凍干機(jī)。關(guān)鍵的改進(jìn)是開發(fā)了能夠在凍干機(jī)的控制器和TDLAS傳感器直接通信的軟件，可以自動且持續(xù)測量凍干倉的壓力、層板溫度和產(chǎn)品溫度數(shù)據(jù)。

       在整個凍干過程中，凍干機(jī)腔體的壓力和層板溫度數(shù)據(jù)可以直接傳送給TDLAS傳感器，不需要人工輸入，真正實(shí)現(xiàn)自動化的24/7/365運(yùn)行，對于使用者來說，可以節(jié)省時間，減少數(shù)據(jù)的錯誤輸入，并提供一個可用于后續(xù)分析的可捕獲過程數(shù)據(jù)和繪制曲線的位置點(diǎn)。用戶在啟動凍干程序前，將工藝配方輸入凍干機(jī)，自此開始凍干過程不需要操作員干預(yù)。在運(yùn)行過程中選擇合適的時間，打開和關(guān)閉凍干機(jī)的隔離閥測量偏離值，同時啟動流量測量傳感器。

       將TDLAS傳感器測量和根據(jù)熱量質(zhì)量模型計(jì)算出來的產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)移到凍干機(jī)的控制系統(tǒng)中進(jìn)行儲存，以便進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)追蹤，這樣可以確保所有的數(shù)據(jù)帶有具體的時間，方便使用者查看和處理。

       PSI和SP Scientific在不斷開發(fā)新的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)利用TDLAS技術(shù)的工藝自動優(yōu)化，這個目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要幾年的研發(fā)和工業(yè)測試時間，但是正是符合FDA QbD和PAT的要求。