| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第12-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-18页 |
| 1.3 红外气体检测技术简介 | 第18-25页 |
| 1.3.1 直接吸收光谱技术 | 第19-20页 |
| 1.3.2 腔衰荡吸收光谱技术 | 第20-22页 |
| 1.3.3 腔增强吸收光谱技术 | 第22-24页 |
| 1.3.4 光声光谱技术 | 第24-25页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第25-28页 |
| 第2章 红外激光吸收光谱理论 | 第28-46页 |
| 2.1 分子光谱理论 | 第28-30页 |
| 2.2 比尔-朗伯定律 | 第30-31页 |
| 2.3 吸收谱线强度 | 第31-32页 |
| 2.4 常见的分子吸收谱线线型函数 | 第32-37页 |
| 2.4.1 Gauss线型函数 | 第33页 |
| 2.4.2 Lorentz线型函数 | 第33-34页 |
| 2.4.3 Voigt线型函数 | 第34-35页 |
| 2.4.4 软(soft)碰撞/硬(hard)碰撞线型函数 | 第35-36页 |
| 2.4.5 速度依赖线型函数 | 第36-37页 |
| 2.5 波长调制-二次谐波检测技术 | 第37-43页 |
| 2.5.1 WMS的基本原理 | 第38-40页 |
| 2.5.2 二次谐波检测技术 | 第40-42页 |
| 2.5.3 二次谐波信号分析 | 第42-43页 |
| 2.6 HITRAN数据库分子谱线选择 | 第43-44页 |
| 2.7 本章小结 | 第44-46页 |
| 第3章 波长调制吸收光谱双组分气体探测技术研究 | 第46-66页 |
| 3.1 引言 | 第46页 |
| 3.2 基本原理 | 第46-48页 |
| 3.3 双组分气体传感器探测系统测量装置 | 第48-55页 |
| 3.3.1 测量系统装置图 | 第48页 |
| 3.3.2 激光器及控制硬件 | 第48-51页 |
| 3.3.3 光学多通池 | 第51页 |
| 3.3.4 锁相放大器 | 第51-52页 |
| 3.3.5 探测器的性能 | 第52-54页 |
| 3.3.6 配气系统 | 第54页 |
| 3.3.7 数据采集与处理 | 第54-55页 |
| 3.4 CH_4/C_2H_6吸收谱线选择 | 第55-56页 |
| 3.5 实验结果与分析 | 第56-61页 |
| 3.5.1 调制振幅优化 | 第56-57页 |
| 3.5.2 调制频率和相位优化 | 第57页 |
| 3.5.3 频率串扰研究 | 第57-59页 |
| 3.5.4 背景基线移除 | 第59-60页 |
| 3.5.5 系统性能标定测试 | 第60-61页 |
| 3.6 系统稳定性与探测精度评估 | 第61-63页 |
| 3.6.1 Allan方差 | 第61-63页 |
| 3.6.2 测量系统的稳定性与探测极限 | 第63页 |
| 3.7 CH_4/C_2H_6泄漏模拟探测 | 第63-64页 |
| 3.8 本章小结 | 第64-66页 |
| 第4章 离轴腔增强吸收光谱装置的建立 | 第66-82页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 基本原理 | 第66-67页 |
| 4.3 实验测量系统设计 | 第67-72页 |
| 4.3.1 实验装置的建立 | 第67-68页 |
| 4.3.2 高反射镜片的选择 | 第68-69页 |
| 4.3.3 光学积分腔 | 第69页 |
| 4.3.4 高反射调整架的选择 | 第69-70页 |
| 4.3.5 光纤准直器 | 第70页 |
| 4.3.6 光束质量分析仪 | 第70-71页 |
| 4.3.7 光路调节 | 第71-72页 |
| 4.4 扫描频率选择 | 第72-73页 |
| 4.5 CH_4/H_2O吸收谱线选择 | 第73页 |
| 4.6 实验结果与讨论 | 第73-80页 |
| 4.6.1 有效光程标定 | 第73-75页 |
| 4.6.2 系统性能测试分析 | 第75-76页 |
| 4.6.3 Allan方差稳定性和灵敏度评估 | 第76-77页 |
| 4.6.4 Kalman滤波提高测量精度 | 第77-80页 |
| 4.7 实际大气CH_4/H_2O浓度测量 | 第80页 |
| 4.8 本章小结 | 第80-82页 |
| 第5章 CO_2/H_2S同时探测技术研究 | 第82-92页 |
| 5.1 引言 | 第82页 |
| 5.2 CO_2/H_2S吸收谱线选择 | 第82-84页 |
| 5.3 基于波长调制吸收光谱H2S探测研究 | 第84-88页 |
| 5.3.1 测量系统示意图 | 第84页 |
| 5.3.2 调制振幅以及频率优化 | 第84-85页 |
| 5.3.3 背景基线移除 | 第85-86页 |
| 5.3.4 系统的定标 | 第86-87页 |
| 5.3.5 系统稳定性和测量精度分析 | 第87-88页 |
| 5.4 基于离轴腔增强吸收光谱CO_2/H_2S探测研究 | 第88-91页 |
| 5.4.1 测量系统示意图 | 第88页 |
| 5.4.2 平均次数选择 | 第88-89页 |
| 5.4.3 系统性能标定 | 第89-91页 |
| 5.4.4 Allan方差评估 | 第91页 |
| 5.5 本章小结 | 第91-92页 |
| 第6章 总结与展望 | 第92-94页 |
| 参考文献 | 第94-104页 |
| 致谢 | 第104-106页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 | 第106页 |