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基于碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的红外光热光谱探测系统研究

摘要第3-5页
ABSTRACT第5-6页
1 绪论第10-26页
    1.1 课题背景第10-12页
    1.2 激光红外光谱技术研究现状第12-21页
        1.2.1 可调谐二极管激光吸收光谱技术第12-13页
        1.2.2 激光光声光谱技术第13-19页
        1.2.3 激光光热光谱技术第19-20页
        1.2.4 微悬臂梁激光光热光谱技术第20-21页
    1.3 本课题研究目的及意义第21-23页
    1.4 论文的主要内容第23-24页
    1.5 小结第24-26页
2 基于碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的光热光谱探测方法理论研究第26-78页
    2.1 基于碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的光热光谱探测系统第26-27页
    2.2 碳纳米管薄膜光热转换特性及热传导理论第27-30页
        2.2.1 碳纳米管吸光特性第27-28页
        2.2.2 碳纳米管薄膜热导率影响因素第28-30页
    2.3 碳纳米管薄膜热导率理论分析第30-38页
    2.4 碳纳米管薄膜热导率的数值仿真第38-48页
        2.4.1 薄膜热导率随薄膜密度的变化第38-40页
        2.4.2 薄膜热导率随碳纳米管固有热导率的变化第40-45页
        2.4.3 薄膜热导率随碳纳米管体积分数的变化第45-47页
        2.4.4 薄膜热导率随碳纳米管接触热导的变化第47-48页
    2.5 碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的光热作用机理第48-50页
    2.6 碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的稳态光热响应第50-64页
        2.6.1 碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的稳态温度分布第50-56页
        2.6.2 碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的光热偏转分析与计算第56-64页
    2.7 碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的动态光热响应第64-76页
        2.7.1 碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的动态温度分布第64-71页
        2.7.2 碳纳米管薄膜修饰微悬臂梁的光热振动分析与计算第71-76页
    2.8 小结第76-78页
3 微悬臂梁结构设计与制备第78-94页
    3.1 碳纳米管薄膜的制备和表征第78-86页
        3.1.1 碳纳米管参数选择第78-79页
        3.1.2 碳纳米管薄膜的制备第79-82页
        3.1.3 碳纳米管薄膜性能测试第82-86页
    3.2 硅基复合结构微悬臂梁的制作第86-92页
        3.2.1 硅基复合结构微悬臂的设计第86-90页
        3.2.2 硅基复合结构微悬臂梁的制作第90-92页
    3.3 小结第92-94页
4 微悬臂梁微振动信号光学解调系统设计第94-110页
    4.1 微悬臂梁微振动的光学测量方法第94-97页
        4.1.1 测量原理第94-95页
        4.1.2 珐珀干涉系统的非扫描式相关解调方法分析第95-97页
    4.2 解调系统的光学设计第97-99页
    4.3 解调系统的硬件电路设计第99-104页
        4.3.1 数据采集电路第99-103页
        4.3.2 主控模块硬件电路设计第103-104页
    4.4 解调系统的软件设计第104-105页
    4.5 光纤珐珀传感器解调系统性能测试第105-108页
        4.5.1 腔长标定第106-107页
        4.5.2 系统稳定性测试第107-108页
    4.6 小结第108-110页
5 实验及结果分析第110-126页
    5.1 微悬臂光热响应特性实验研究第110-117页
        5.1.1 微悬臂梁振动特性随脉冲频率的变化第111-113页
        5.1.2 微悬臂梁振动特性随脉冲占空比的变化第113-114页
        5.1.3 微悬臂梁振动特性随激光功率的变化第114-115页
        5.1.4 微悬臂梁振动特性随激光照射位置的变化第115-117页
    5.2 物质探测可行性探索第117-125页
        5.2.1 光热光谱探测系统搭建第118页
        5.2.2 水蒸气测量第118-125页
    5.3 小结第125-126页
6 结论第126-130页
致谢第130-132页
参考文献第132-142页
附录第142页
    A. 攻读博士学位期间发表的论文目录第142页
    B. 攻读博士学位期间申请的专利目录第142页

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