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甲烷与一氧化碳浓度光学检测

曲艺

   大气环境是人类赖以生存和发展的必要条件,保护和改善大气环境质量对于促进人类社会经济的发展以及保障人体健康,都具有十分重要的意义。甲烷与一氧化碳是大气痕量气体,如果在空气中的含量超过一定的比例,遇火就会发生爆炸,造成危害。一氧化碳是有毒气体,它在空气中的含量超过一定程度,就会使人昏迷,死亡。因此,对这两种气体的检测,就具有非常重要的意义。本文在介绍了传统的气体检测方法后,详细地介绍了如何利用光学手段,测量甲烷与一氧化碳气体浓度。具体研究结果包括以下几个方面: 1.甲烷吸收线形研究 我们以可调半导体激光器为光源,分析了甲烷1637nm吸收峰的自展宽系数,空气加宽系数,空气碰撞偏移系数。并与Hitran数据库的理论计算结果进行了对比,分析误差产生的原因。 2.甲烷气体浓度检测 我们根据差分原理与调制技术,在研究了甲烷吸收光谱特点的基础上,分别进行了甲烷单吸收线差分测量,多吸收线差分测量,单吸收线调制测量,多吸收线调制测量的实验研究。并对这几种测量方法进行了对比。 3.一氧化碳气体浓度检测 我们利用二氧化碳激光在ZnGeP2晶体中倍频,以得到的倍频光为光源,测量一氧化碳气体的浓度,得到了100ppm的可探测浓度。我们又提出了提高测量精度相关的方案与手段,相信该项技术,可以满足远距离探测一氧化碳气体的要求。……   
[关键词]:倍频光;吸收峰;展宽系数;检测实验;一氧化碳气体;一氧化碳浓度;吸收线强度;激光波长;差分测量;光学检测
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:吉林大学2006年