氣體濃度論文氣體濃度 Sagnac效應(yīng) 腔衰蕩技術(shù) 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波 衰蕩時(shí)間

1、氣體濃度論文：基于Sagnac效應(yīng)的新型腔衰蕩氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)的研究【中文摘要】石油化工、礦山開(kāi)采、能源開(kāi)發(fā)、生物工程等過(guò)程中產(chǎn)生的有毒有害、易燃易爆氣體嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境質(zhì)量,威脅人類(lèi)生存和削弱了可持續(xù)發(fā)展的能力。因此,對(duì)這些氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的氣體濃度測(cè)量方法在一定程度上能滿(mǎn)足目前實(shí)際應(yīng)用中氣體監(jiān)測(cè)的基本需求,但這些測(cè)量方法的檢測(cè)精度比較低,已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前的需要。本論文針對(duì)這一問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種高精度氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)。具體內(nèi)容包括:首先,對(duì)氣體吸收原理、腔衰蕩測(cè)量技術(shù)原理、諧振腔的多光束干涉原理以及CRDS的靈敏度計(jì)算進(jìn)行理論研究和分析。其次,提出了一種新型的連續(xù)波腔衰

2、蕩微量氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)中利用環(huán)形光路的Sagnac效應(yīng),將光纖環(huán)作為一個(gè)等效反射鏡,與高反射率鏡形成衰蕩腔,實(shí)現(xiàn)衰蕩腔的反射率可調(diào)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)環(huán)形光路Sagnac效應(yīng)和腔衰蕩測(cè)量技術(shù)原理進(jìn)行理論分析及推導(dǎo),得到連續(xù)波腔衰蕩微量氣體濃度測(cè)量公式以及光纖環(huán)轉(zhuǎn)速對(duì)微量氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)的影響。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真得到反射率與光纖環(huán)路轉(zhuǎn)速、反射率與腔衰蕩曲線(xiàn)關(guān)系圖和不同光開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間下的腔出射光強(qiáng)度,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同濃度的CO2衰蕩時(shí)間,得到當(dāng)氣體濃度越高吸收能力越強(qiáng),.【英文摘要】The poisonous, harmful, combustible and explosive gas

3、es generated during the process of petrochemical industry, mineral exploitation, energy development and biotechnology have a strong impact on the environment of atmosphere, living condition and sustainable development ability. Therefore, the real-time concentration detection of these gases is very i

4、mportant. Traditional gas concentration measurement methods complete the real gas concentration detection mission to some extent,but the detecting precision of.【關(guān)鍵詞】氣體濃度 Sagnac效應(yīng) 腔衰蕩技術(shù) 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波 衰蕩時(shí)間【英文關(guān)鍵詞】Gas Concentration Sagnac effects Cavity ring-down spectroscopy Mathematical morphology Filter Ri

5、ng-Down Time【索購(gòu)全文】聯(lián)系Q1：138113721 Q2：139938848【目錄】基于Sagnac效應(yīng)的新型腔衰蕩氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)的研究摘要5-6Abstract6-7第1章 緒論10-201.1 引言10-111.2 氣體濃度監(jiān)測(cè)的基本方法11-14 非光譜分析方法11-13 光譜分析方法13-141.3 光腔衰蕩光譜技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究歷史和現(xiàn)狀14-18 CRDS 技術(shù)的國(guó)外研究歷史和現(xiàn)狀14-17 CRDS 技術(shù)的國(guó)內(nèi)研究歷史和現(xiàn)狀17-181.4 論問(wèn)的研究目的和主要內(nèi)容18-20 論文的研究目的18-19 論文的主要內(nèi)容19-20第2章 腔衰蕩光譜技術(shù)的測(cè)量原理20-3

6、32.1 光譜吸收理論20-23 氣體吸收原理20-21 腔衰蕩光譜理論21-232.2 諧振腔原理23-26 腔的穩(wěn)定條件23-25 諧振腔限模理論25-262.3 多光束干涉原理26-31 多光束干涉光強(qiáng)分布26-30 干涉條紋的特性30-312.4 CRDS 的測(cè)量靈敏度31-322.5 本章小結(jié)32-33第3章 氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-543.1 測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖33-343.2 系統(tǒng)主要組成部件34-39 連續(xù)波激光器的選擇34-35 聲光調(diào)制器35 光隔離器35-37 光纖耦合器37-393.3 光纖環(huán)路反射鏡39-46 Sagnac 原理39-41 光纖環(huán)路反射鏡光學(xué)模型41-463.4 光電探測(cè)器及其噪聲分析46-503.5 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)去噪50-53 形態(tài)學(xué)算法50-52 結(jié)構(gòu)元素的選取52-533.6 本章小結(jié)53-54第4章 氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與分析54-684.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)54-58 光源波長(zhǎng)的選擇54-55 腔參數(shù)選擇與腔特性關(guān)系55-584.2 光開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響58