高精度红外多气体传感器吸收池的研究与设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 气体检测技术研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.1 气相色谱分析法 | 第10-11页 |
| 1.2.2 电化学分析法 | 第11页 |
| 1.2.3 紫外-可见分光光度法 | 第11-12页 |
| 1.2.4 红外光谱气体检测技术 | 第12-13页 |
| 1.3 论文主要内容 | 第13-14页 |
| 第二章 气体分子对红外光吸收的光谱原理 | 第14-31页 |
| 2.1 物质的红外光谱吸收基础理论 | 第14-17页 |
| 2.1.1 产生红外光谱的机理和能级跃迁 | 第14-17页 |
| 2.1.2 红外光谱产生条件 | 第17页 |
| 2.2 三种气体的结构 | 第17-21页 |
| 2.2.1 甲烷气体的分子结构 | 第17-19页 |
| 2.2.2 一氧化碳气体的分子结构 | 第19-20页 |
| 2.2.3 氨气的分子结构 | 第20-21页 |
| 2.3 红外吸收光谱学理论 | 第21-23页 |
| 2.3.1 朗伯定律 | 第21-22页 |
| 2.3.2 比尔定律 | 第22页 |
| 2.3.3 朗伯-比尔定律 | 第22-23页 |
| 2.4 吸收线展宽理论 | 第23-28页 |
| 2.4.1 多普勒非均匀展宽（Gauss 线型） | 第24-25页 |
| 2.4.2 均匀展宽（Lorentz 线型） | 第25-27页 |
| 2.4.3 Voigt 线型展宽 | 第27页 |
| 2.4.4 三种气体的吸收系数确定 | 第27-28页 |
| 2.5 光谱吸收中产生的噪声 | 第28-31页 |
| 第三章 两种光学气室的设计和改进 | 第31-42页 |
| 3.1 光学气体吸收池的发展 | 第31-33页 |
| 3.2 多气体长光程反射气体吸收池的设计 | 第33-38页 |
| 3.2.1 球面反射镜 | 第33-34页 |
| 3.2.2 多次反射气体吸收池的原理 | 第34-36页 |
| 3.2.3 三种气体光程长的计算 | 第36-38页 |
| 3.3 赫里奥特池的原理 | 第38-42页 |
| 3.3.1 传统的 ABCD 矩阵 | 第39-40页 |
| 3.3.2 赫里奥特池反射原理和光斑计算 | 第40-42页 |
| 第四章 光学软件仿真设计 | 第42-51页 |
| 4.1 ZEMAX 软件的介绍 | 第42-45页 |
| 4.1.1 基本界面操作 | 第42-44页 |
| 4.1.2 设计中用到的功能 | 第44-45页 |
| 4.2 ZEMAX 软件中的非序列模式 | 第45-51页 |
| 4.2.1 非序列模式 | 第45-47页 |
| 4.2.2 全部非序列模式下最容易出现的错误 | 第47-51页 |
| 第五章 光学气室仿真实验结果及分析 | 第51-58页 |
| 5.1 高精度多气体吸收池实验结果 | 第51-55页 |
| 5.1.1 多次反射气体吸收池的仿真结果和结论 | 第51-53页 |
| 5.1.2 改进的气体吸收池的光学仿真结果 | 第53-55页 |
| 5.2 赫里奥特池的实验结果和结论 | 第55-58页 |
| 第六章 总结与下一步研究 | 第58-60页 |
| 6.1 总结 | 第58-59页 |
| 6.2 下一步研究 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-64页 |
| 作者简介及成果 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65页 |
