| 目录 | 第1-12页 |
| 摘要 | 第12-16页 |
| ABSTRACT | 第16-22页 |
| 第一章 引言 | 第22-38页 |
| §1.1 光谱学概况 | 第22-23页 |
| §1.2 各种吸收光谱技术 | 第23-29页 |
| §1.2.1 直接吸收光谱 | 第23-25页 |
| §1.2.2 间接吸收光谱 | 第25-27页 |
| §1.2.3 腔增强吸收光谱 | 第27-29页 |
| §1.3 主要污染气体 | 第29-32页 |
| §1.3.1 氮氧化合物 | 第29页 |
| §1.3.2 甲烷 | 第29-30页 |
| §1.3.3 臭氧 | 第30页 |
| §1.3.4 一氧化碳和二氧化碳 | 第30-31页 |
| §1.3.5 二氧化硫 | 第31-32页 |
| §1.4 本文主要研究内容 | 第32-33页 |
| 参考文献 | 第33-38页 |
| 第二章 定量吸收光谱理论 | 第38-58页 |
| §2.1 Beer—Lambert定律 | 第38页 |
| §2.2 吸收线强度 | 第38-40页 |
| §2.3 谱线线型的展宽机制 | 第40-49页 |
| §2.3.1 自然展宽 | 第41-42页 |
| §2.3.2 多普勒展宽 | 第42-44页 |
| §2.3.3 碰撞展宽 | 第44-46页 |
| §2.3.4 线性吸收中的均匀展宽与非均匀展宽 | 第46-47页 |
| §2.3.5 福依特线型 | 第47-49页 |
| §2.4 福依特线型计算及光谱拟合 | 第49-52页 |
| §2.4.1 福依特函数计算 | 第49-51页 |
| §2.4.2 用福依特函数进行光谱拟合 | 第51-52页 |
| §2.5 吸收光谱与气体浓度关系 | 第52页 |
| §2.6 最小探测浓度 | 第52-54页 |
| 本章小节 | 第54页 |
| 参考文献 | 第54-58页 |
| 第三章 腔增强吸收光谱的理论研究 | 第58-78页 |
| §3.1 光学腔的模式 | 第58-60页 |
| §3.2 平面腔中激光锁频光谱和腔模峰值光谱理论 | 第60-62页 |
| §3.2.1 充满吸收介质的平面法布里—泊罗腔特性 | 第60-62页 |
| §3.2.2 平面腔有效吸收路径估算 | 第62页 |
| §3.3 共焦腔中激光锁频光谱和腔模峰值光谱理论研究 | 第62-69页 |
| §3.3.1 充满吸收介质的共焦法布里—泊罗腔特性 | 第62-63页 |
| §3.3.2 共焦腔和平面腔比较 | 第63-65页 |
| §3.3.3 共焦腔透射系数与吸收率关系 | 第65页 |
| §3.3.4 共焦腔有效吸收路径计算 | 第65-67页 |
| §3.3.5 共焦腔的灵敏度分析 | 第67-69页 |
| §3.4 非相干宽带腔增强吸收光谱理论分析 | 第69-75页 |
| §3.4.1 腔的非相干光透射 | 第69-70页 |
| §3.4.2 腔内吸收系数计算 | 第70-71页 |
| §3.4.3 灵敏度和信噪比分析 | 第71-75页 |
| 本章小节 | 第75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 第四章 气体吸收线及线参数的高精度测量实验和应用 | 第78-112页 |
| §4.1 不对称陀螺分子NO_2紫外—可见区电子光谱 | 第78-80页 |
| §4.1.1 NO_2分子结构和特性 | 第78-79页 |
| §4.1.2 紫外—可见区电子光谱 | 第79-80页 |
| §4.2 球陀螺分子CH_4近红外振转光谱 | 第80-87页 |
| §4.2.1 CH_4分子结构 | 第80-81页 |
| §4.2.2 振动模式 | 第81-82页 |
| §4.2.3 近红外振转光谱 | 第82-85页 |
| §4.2.4 配分函数 | 第85-87页 |
| §4.3 谱线高精度测量中使用的仪器 | 第87-91页 |
| §4.3.1 激光器 | 第87-89页 |
| §4.3.2 标准具 | 第89页 |
| §4.3.3 分子泵 | 第89-91页 |
| §4.4 甲烷2V_3带R支谱线高分辨测量实验 | 第91-93页 |
| §4.5 甲烷2V_3带R9支吸收线强度测量 | 第93-98页 |
| §4.5.1 实验装置 | 第93-94页 |
| §4.5.2 样品制备 | 第94页 |
| §4.5.3 数据处理和实验结果分析 | 第94-98页 |
| §4.6 甲烷2V_3带R9支压力展宽系数测量 | 第98-101页 |
| §4.6.1 实验装置 | 第99页 |
| §4.6.2 数据处理和实验结果分析 | 第99-101页 |
| §4.7 利用数字锁放对甲烷进行谐波探测的实验研究 | 第101-106页 |
| §4.7.1 理论背景 | 第101-102页 |
| §4.7.2 实验装置 | 第102-104页 |
| §4.7.3 实验结果与分析 | 第104-106页 |
| 本章小节 | 第106页 |
| 参考文献 | 第106-112页 |
| 第五章 基于 Labview 的1.6μm处二极管激光器稳频实验研究 | 第112-132页 |
| §5.1 稳定二极管激光器频率到甲烷1.6μm处的吸收线上 | 第112-119页 |
| §5.1.1 波长调制技术 | 第112-114页 |
| §5.1.2 数字PI控制算法 | 第114页 |
| §5.1.3 实验装置及控制程序 | 第114-116页 |
| §5.1.4 实验结果与分析 | 第116-119页 |
| §5.2 自动稳频系统研究 | 第119-128页 |
| §5.2.1 系统组成 | 第120-121页 |
| §5.2.2 数字锁相放大器 | 第121-122页 |
| §5.2.3 PID和扫频程序模块 | 第122-123页 |
| §5.2.4 自动锁频 | 第123-126页 |
| §5.2.5 系统性能 | 第126-128页 |
| 本章小结 | 第128-129页 |
| 参考文献 | 第129-132页 |
| 第六章 基于腔增强技术的气体传感器研究 | 第132-152页 |
| §6.1 高灵敏、大动态范围、自校准、短共焦F—P腔甲烷光学传感器 | 第132-141页 |
| §6.1.1 腔增强技术应用于现场测量的两个共有问题 | 第132-133页 |
| §6.1.2 来自共焦腔后镜信号的高灵敏特性 | 第133页 |
| §6.1.3 来自共焦腔前镜信号扩展的动态范围 | 第133-135页 |
| §6.1.4 自校准过程 | 第135-136页 |
| §6.1.5 系统设计优化 | 第136-137页 |
| §6.1.6 实验及结果讨论 | 第137-141页 |
| §6.2 使用 LED 做光源的二氧化氮非相干腔增强传感器研究 | 第141-149页 |
| §6.2.1 氙灯和大功率发光二极管比较 | 第141-145页 |
| §6.2.2 实验装置 | 第145-146页 |
| §6.2.3 最小探测浓度估算 | 第146页 |
| §6.2.4 实验结果和分析 | 第146-149页 |
| 本章小节 | 第149页 |
| 参考文献 | 第149-152页 |
| 第七章 全文总结及今后工作展望 | 第152-154页 |
| 博士期间完成的科研论文 | 第154-156页 |
| 博士期间参与的科研项目和专利 | 第156-157页 |
| 致谢 | 第157-158页 |
