甲烷氣體近紅外光聲光譜及痕量探測技術(shù)研究.pdf

1、甲烷是一種被公認(rèn)的最重要的溫室氣體之一，據(jù)報道，一分子甲烷的紅外線吸收能力是一分子二氧化碳紅外吸收能力的10～30倍，并且其溫室效應(yīng)貢獻(xiàn)約占全球溫室效應(yīng)總貢獻(xiàn)的15％。并且大氣中的甲烷濃度一直以每年百分之一的速度增加。因此，研究甲烷氣體濃度探測是非常重要并且十分有意義。目前，光聲光譜已被證明是一個非常靈敏有效的氣體監(jiān)測方法。
　　 本文介紹了一種基于1.653μ m分布反饋式（DFB）半導(dǎo)體激光器的共振光聲光譜系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有結(jié)

2、構(gòu)簡單、操作方便、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。對光聲光譜系統(tǒng)的響應(yīng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對光聲光譜系統(tǒng)進(jìn)行振幅調(diào)制和波長調(diào)制兩種方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對比研究。并用此系統(tǒng)對室外空氣中的甲烷（CH4）進(jìn)行了測量，得到了100ppbv的探測靈敏度。
　　 其內(nèi)容將分成以下五個章節(jié)分別描述：
　　 首先，我們介紹了光聲光譜的起源與發(fā)展歷程，以及其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用。結(jié)合光聲光譜的特點(diǎn)，最后引出開展光聲光譜技術(shù)甲烷痕量探測的背景和動機(jī)。
　　 第

3、二章主要介紹光聲光譜技術(shù)的理論基礎(chǔ)…紅外吸收理論，詳細(xì)闡述了光聲效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制和光聲光譜技術(shù)的氣體檢測原理。
　　 第三章重點(diǎn)介紹我們所建立的這套基于1.653μ m分布反饋式（DFB）半導(dǎo)體激光器的共振光聲光譜系統(tǒng)。內(nèi)容包括：系統(tǒng)的工作原理、總體架構(gòu)、設(shè)備選擇及依據(jù)；最后針對系統(tǒng)不完善的地方進(jìn)行了仔細(xì)分析，并提出了針對性的解決方案。
　　 第四章主要對光聲光譜技術(shù)在痕量氣體探測領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行可行性分析，描述了光聲光譜系