| 摘要 | 第3-4页 |
| Absrtact | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 气体检测的应用 | 第8页 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 | 第8-9页 |
| 1.3 气体检测主要的方法 | 第9-10页 |
| 1.4 光谱式气体检测方法研究现状 | 第10-12页 |
| 1.4.1 国外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.4.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.5 研究主要内容及论文结构 | 第12-14页 |
| 第2章 红外气体分子光谱吸收法检测原理 | 第14-24页 |
| 2.1 光谱学基础知识 | 第14-15页 |
| 2.2 可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)技术原理 | 第15-16页 |
| 2.3 甲烷气体特征吸收谱线 | 第16-20页 |
| 2.3.1 气体分子的吸收线型与谱线展宽类型 | 第16-19页 |
| 2.3.2 气体特征谱线的吸收强度 | 第19-20页 |
| 2.3.3 甲烷的吸收谱线 | 第20页 |
| 2.4 HITRAN数据库与甲烷气体的吸收谱线 | 第20-23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 TDLAS检测技术研究 | 第24-32页 |
| 3.1 直接吸收光谱检测技术 | 第24页 |
| 3.2 关于气体检测的微弱信号检测技术 | 第24-30页 |
| 3.2.1 微弱信号检测技术 | 第24-27页 |
| 3.2.2 谐波检测技术 | 第27-29页 |
| 3.2.3 利用二次谐波信号计算待测甲烷气体浓度方案 | 第29-30页 |
| 3.3 本章小结 | 第30-32页 |
| 第4章 TDLAS检测系统设计 | 第32-48页 |
| 4.1 系统总体方案设计 | 第32-33页 |
| 4.2 光源及光源驱动 | 第33-36页 |
| 4.2.1 光源的选择 | 第33-35页 |
| 4.2.2 激光器驱动 | 第35-36页 |
| 4.3 调制信号发生模块 | 第36-39页 |
| 4.4 吸收池的选择 | 第39-40页 |
| 4.5 光电探测器 | 第40-43页 |
| 4.6 二次谐波信号的提取 | 第43-45页 |
| 4.6.1 锁相放大器原理 | 第43页 |
| 4.6.2 二倍频信号发生电路 | 第43-45页 |
| 4.7 数据采集模块 | 第45-47页 |
| 4.8 本章小结 | 第47-48页 |
| 第5章 甲烷气体检测实验系统 | 第48-64页 |
| 5.1 最佳实验条件的选择 | 第48-58页 |
| 5.1.1 注入电压、LID温度与激光器功率关系 | 第48-49页 |
| 5.1.2 注入电压、LD温度与激光器中心波长关系 | 第49-51页 |
| 5.1.3 扫描信号类型、LD温度对激光器中心波长的影响 | 第51-53页 |
| 5.1.4 调制信号频率大小、幅度对中心波长的影响 | 第53页 |
| 5.1.5 气体浓度与二次谐波信号的关系 | 第53-56页 |
| 5.1.6 直流偏置系数对检测谐波信号的影响 | 第56-57页 |
| 5.1.7 调制频率对检测谐波信号的影响 | 第57-58页 |
| 5.2 甲烷气体浓度与一次谐波的关系 | 第58-59页 |
| 5.3 系统稳定度实验 | 第59-60页 |
| 5.4 测量多组已知甲烷气体的浓度 | 第60-61页 |
| 5.5 测量未知浓度甲烷气体浓度 | 第61-62页 |
| 5.6 系统的灵敏度 | 第62-63页 |
| 5.7 本章小结 | 第63-64页 |
| 第6章 结论 | 第64-66页 |
| 6.1 工作总结 | 第64页 |
| 6.2 不足与展望 | 第64-66页 |
| 参考文献 | 第66-72页 |
| 致谢 | 第72-74页 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 | 第74页 |
