光束傳播聚焦特性及其在氣體檢測技術(shù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著交通運輸和工業(yè)的快速發(fā)展，大氣污染日趨嚴(yán)重，逐漸影響人們的身心健康，大氣污染也隨之受到越來越廣泛的關(guān)注。對此，我們迫切需要一種可監(jiān)測大氣污染物及其濃度的監(jiān)測系統(tǒng)，為評估污染物的排放量及提出有效的改善方案提供重要的數(shù)據(jù)支撐。本文利用光束傳播聚焦特性，依據(jù)氣體中硫化物及氮化物在紫外波段對光譜分子的吸收特性，基于差分吸收光譜技術(shù)及相應(yīng)的計算方法，設(shè)計了大氣質(zhì)量在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，檢測和測量氣體濃度，可以更好地了解和監(jiān)測工業(yè)過程和環(huán)境變化。<

2、br>　　本文主要分三部分進行研究。第一部分主要探究了光束傳播聚焦特性；第二部分對一系列光譜分析檢測技術(shù)進行了研究；第三部分是對紫外差分吸收光譜技術(shù)的研究。本文就以下幾個方面做了系統(tǒng)的分析和研究：
　　1、研究了光束傳播聚焦的原理，并且重點研究了空心渦旋光束，包括徑向偏振空心光束和方位角偏振空心光束。
　　2、介紹了非色散紅外氣體分析技術(shù)(NDIR)、分光光度法、可調(diào)諧二極管激光光譜學(xué)(TDLS)、光聲光譜等光譜分析技術(shù)，并

3、對各種氣體分析技術(shù)的基礎(chǔ)知識及前沿發(fā)展動態(tài)做出了詳細介紹。最后，詳細研究了光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)以及腔增強吸收光譜技術(shù)(CEAS)。
　　3、詳細介紹了Lambert-Beer定律，在該定律的基礎(chǔ)上，提出了紫外差分吸收光譜法來檢測氣體組分及其濃度的方案。在算法上，對Lambert-Beer定律進行了優(yōu)化，去除了米氏(Mie)散射及瑞利(Rayleigh)散射對吸收光譜的干擾，測量結(jié)果更加精準(zhǔn)。給出了系統(tǒng)設(shè)計框圖，重點介紹了該