多种气体成分光声光谱分析的理论研究

摘要

基于波导CO<,2>激光器光声光谱系统由于具有检测灵敏度高、动态范围大、结构紧凑、自动化程度高的特点,而成为超低浓度有害气体的监测、大气质量的分析和生物学基础研究的最佳工具之一.该文首先介绍了光声光谱技术及其发展现状.在论述光声光谱产生理论的基础上,定性分析并通过计算进一步定量研究了CO<,2>和H<,2>O吸收引起的相应延迟问题.详细论述了多种气体成分同时测量和分析原理,给出了两种多谱线分析的拟合方法:一种线性最小二乘法,这种算法在人工配制的含有CO<,2>、H<,2>O和C<,2>H<,4>三种混合气体样品中得到了检验,在此基础上给出一套以Leveenberg-Marquardt算法为基础的非线性拟合方法,理论上阐述了其对多谱线性进行分析的可行性,在实验上还有待于进一步检验.

目录

文摘

英文文摘

第一章：引言

1-1：光声光谱技术及其发展现状

1-2：本文的主要工作

第二章：光声信号的产生理论

2-1：CO2激光器在大气窗口的吸收

2-2：热平衡时的热产生率dH/dl

2-3：包含CO2气体样品的热产生率dH/dl

2-4：多种气体共振光声信号的幅度和相位

第三章：多种气体成分分析理论

3-1：多种气体成分分析原理

3-2：线性最小二乘法

3-3：Levenberg-Marquardt算法

第四章：二氧化碳激光光声光谱系统

4-1：实验装置

4-2：系统的校准特性

4-3：吸收截面的确定

4-4：三种气体成分的线性拟合分析

第五章：结论与展望

5-1：结论

5-2：应用前景展望

附录Ⅰ

附录Ⅱ

参考文献

硕士期间发表的论文情况

致谢