| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 变压器油中溶解气体腔增强吸收光谱检测的目的与意义 | 第11-17页 |
| 1.1.1 变压器油中溶解气体在线监测、带电检测的目的与意义 | 第11-12页 |
| 1.1.2 变压器油中溶解气体在线监测、带电检测的现状及存在的问题 | 第12-16页 |
| 1.1.3 腔增强吸收光谱（CEAS）技术在变压器油中溶解气体检测中的应用前景 | 第16-17页 |
| 1.2 腔增强吸收光谱（CEAS）气体检测的研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 CEAS在变压器油中溶解气体检测领域的国内外研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.2 CEAS在其他领域气体检测的国内外研究现状 | 第19-23页 |
| 1.2.3 H_2吸收谱线的国内外研究现状 | 第23-24页 |
| 1.3 本论文的主要研究工作 | 第24-25页 |
| 1.4 本章小结 | 第25-27页 |
| 2 吸收光谱定量分析原理、吸收谱线产生机理及展宽机制 | 第27-45页 |
| 2.1 引言 | 第27页 |
| 2.2 Lambert-Beer定律 | 第27-28页 |
| 2.3 吸收谱线产生的机理 | 第28-37页 |
| 2.3.1 分子结构与运动 | 第28-29页 |
| 2.3.2 吸收谱线的可能位置 | 第29-34页 |
| 2.3.3 吸收光谱产生的条件 | 第34-37页 |
| 2.4 谱线线型的展宽机制 | 第37-42页 |
| 2.4.1 自然展宽 | 第38-39页 |
| 2.4.2 多普勒展宽 | 第39-40页 |
| 2.4.3 碰撞展宽 | 第40-41页 |
| 2.4.4 线性吸收中的均匀展宽和非均匀展宽 | 第41-42页 |
| 2.4.5 Voigt线型 | 第42页 |
| 2.5 本章小结 | 第42-45页 |
| 3 变压器油中溶解气体特征吸收谱线及其温度特性 | 第45-65页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 吸收光谱数据库 | 第45-46页 |
| 3.3 变压器油中溶解气体的吸收谱线分析 | 第46-52页 |
| 3.3.1 C_2H_2的吸收谱线 | 第46-47页 |
| 3.3.2 CH_4的吸收谱线 | 第47-48页 |
| 3.3.3 C_2H_4的吸收谱线 | 第48页 |
| 3.3.4 C_2H_6的吸收谱线 | 第48-49页 |
| 3.3.5 CO的吸收谱线 | 第49-50页 |
| 3.3.6 CO_2的吸收谱线 | 第50页 |
| 3.3.7 H_2的吸收谱线 | 第50-52页 |
| 3.4 气体特征吸收谱线 | 第52-53页 |
| 3.5 吸收谱线的温度特性 | 第53-64页 |
| 3.5.1 温度对吸收谱线强度的影响 | 第53-58页 |
| 3.5.2 温度对吸收谱线宽度的影响 | 第58-63页 |
| 3.5.3 温度对气体分子密度的影响 | 第63页 |
| 3.5.4 温度对吸收系数的影响 | 第63-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 4 变压器油中溶解气体光反馈V型CEAS检测平台的设计与实现 | 第65-85页 |
| 4.1 引言 | 第65页 |
| 4.2 光反馈频率锁定机理 | 第65-67页 |
| 4.2.1 频率锁定基本原理 | 第65-67页 |
| 4.2.2 频率锁定下的谱线线宽 | 第67页 |
| 4.3 光反馈V型CEAS气体检测平台硬件设计 | 第67-74页 |
| 4.3.1 量子级联激光器（QCL） | 第68-69页 |
| 4.3.2 QCL的驱动与温度、电流控制 | 第69-70页 |
| 4.3.3 V型增强腔 | 第70-71页 |
| 4.3.4 压电陶瓷位移器（PZT） | 第71-72页 |
| 4.3.5 红外探测器 | 第72-73页 |
| 4.3.6 配气系统 | 第73-74页 |
| 4.3.7 其他硬件设备 | 第74页 |
| 4.4 硬件调试 | 第74-77页 |
| 4.4.1 激光器驱动与控制调试 | 第74-75页 |
| 4.4.2 光路调试 | 第75-77页 |
| 4.5 归一化模式下的吸收系数测量方法研究 | 第77-78页 |
| 4.6 基于LabVIEW的气体检测平台信号处理模块软件设计 | 第78-83页 |
| 4.6.1 基于PZT调控的频率锁定模块 | 第79-81页 |
| 4.6.2 峰值提取模块 | 第81-82页 |
| 4.6.3 腔衰荡时间检测模块 | 第82-83页 |
| 4.7 本章小结 | 第83-85页 |
| 5 变压器油中溶解气体光反馈V型CEAS检测特性 | 第85-111页 |
| 5.1 引言 | 第85-86页 |
| 5.2 光反馈CEAS检测的两个效应 | 第86-90页 |
| 5.2.1 光反馈下的电流阈值降低效应 | 第87-89页 |
| 5.2.2 偶数和奇数一阶纵向模效应 | 第89-90页 |
| 5.3 光反馈CEAS C_2H_2检测特性 | 第90-103页 |
| 5.3.1 光谱分辨率 | 第90页 |
| 5.3.2 C_2H_2特征吸收谱线的定位 | 第90-91页 |
| 5.3.3 C_2H_2吸收选择性的测定 | 第91页 |
| 5.3.4 有效吸收路径及腔常数 | 第91-92页 |
| 5.3.5 检测准确度、重复性及其提高方法 | 第92-98页 |
| 5.3.6 检测灵敏度及其提高方法 | 第98-102页 |
| 5.3.7 检测稳定性分析 | 第102-103页 |
| 5.4 CH_4、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2和H_2的光反馈CEAS检测特性 | 第103-108页 |
| 5.4.1 光反馈CEAS CH_4检测特性 | 第103-104页 |
| 5.4.2 光反馈CEAS C_2H_4检测特性 | 第104-105页 |
| 5.4.3 光反馈CEAS C_2H_6检测特性 | 第105-106页 |
| 5.4.4 光反馈CEAS CO检测特性 | 第106页 |
| 5.4.5 光反馈CEAS CO_2检测特性 | 第106-107页 |
| 5.4.6 光反馈CEAS H_2检测特性 | 第107-108页 |
| 5.5 本章小结 | 第108-111页 |
| 6 结论与展望 | 第111-113页 |
| 6.1 主要结论 | 第111-112页 |
| 6.2 后续工作展望 | 第112-113页 |
| 致谢 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-129页 |
| 附录 | 第129-130页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第129-130页 |
| B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 | 第130页 |
| C. 作者在攻读学位期间参与的科研项目 | 第130页 |
