横向双光束调制近场探测热透镜研究

摘要

本文主要在近场探测热透镜光谱分析法(Thermallensspectroscopy，简称TLS)的新方法发展及其应用方面开展了如下一些工作： 1.利用菲涅尔衍射理论建立了横向双光束调制近场探测热透镜的理论模型，推导并分析了从锁相放大器输出的信号表达式。 2.设计并组建了横向双光束调制近场探测热透镜装置，实验和理论研究了探测面上的热透镜信号横向分布情况，数值模拟和实验研究了探测距离、调制频率等参数对热透镜信号的影响，对实验装置的光路优化进行了理论研究。 3.改进了横向双光束调制近场探测热透镜的实验装置，并用它研究了热透镜信号与样品浓度以及激励光功率之间的关系，实验测量了装置对高锰酸钾溶液的检出限以及高锰酸钾的光吸收系数，并与分光光度法的测量结果进行了比较。 4.建立了考虑探测光吸收的横向双光束调制近场探测热透镜理论模型，分析了探测光吸收对热透镜信号的影响，设计实验装置研究了考虑探测光吸收的热透镜信号与激励光功率之间的关系。

目录

文摘

英文文摘

学位论文独创性声明及学位论文使用授权声明

第一章 绪论

§1.1引言

§1.2NFD-TL的发展和现状

1.2.1NFD-TL理论发展和现状

1.2.2NFD-TL装置发展和现状

§1.3论文选题意义

第二章 横向双光束调制NFD-TL理论

§2.1引言

§2.2热透镜效应

2.2.1样品内交变温度场分布

2.2.2探测光在样品内的附加相移

§2.3探测面上热透镜信号检测

§2.4结论

第三章 横向双光束调制NFD-TL实验和数值模拟

§3.1引言

§3.2实验

3.2.1实验装置和样品

3.2.2实验方法

§3.3横向双光束调制NFD-TL信号的特性

3.3.1探测面上信号横向分布

3.3.2探测距离对信号的影响

3.3.3调制频率对信号的影响

§3.4NFD-TL光路优化

3.4.1同轴脉冲激光NFD-TL光路优化

3.4.2横向双光束调制NFD-TL光路优化

§3.5结论

第四章 横向双光束调制NFD-TL装置的特性研究

§4.1引言

§4.2实验

4.2.1实验装置和样品

4.2.2实验方法

§4.3样品浓度对热透镜信号以及吸光度的影响

§4.4光吸收系数的测量

§4.5结论

第五章 考虑探测光吸收的横向双光束调制NFD-TL研究

§5.1引言

§5.2修正的横向双光束调制NFD-TL理论

5.2.1考虑探测光吸收的温度分布和附加相移

5.2.2探测面上热透镜信号检测

5.2.3讨论

§5.3实验装置和结果分析

§5.4结论

第六章 总结和展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表和待发表的论文