高压甲烷近红外吸收光谱展宽特性及参数精确测量

摘要

通过搭建的测量实验平台,获取了甲烷6046.96 cm-1处高压气体吸收光谱.通过经验模态分解算法减弱了高压引起窗片形变而产生的探测噪声,吸光度信号的均方根误差(RMSE)降低了3.87倍,通过洛伦兹线型拟合算法获得的吸光度拟合残差优于±1％.研究表明,谱线线宽随着压力增大而增大,计算的高压环境的氮气-甲烷分子的互展宽系数为0.0631 cm-1atm-1.此外,随着压力的增大,吸收线出现"红移"现象,计算得到氮气诱导压力频移系数为-0.00848 cm-1atm-1.由此提出一种利用检测波长、压力和压力频移系数的线性关系反演高压环境下气体浓度的算法.总之,高压环境下光谱展宽特性研究为工业环境下的光谱检测打下基础.