基于半导体激光器吸收光谱技术的多参数同时测量研究方法综述
毕业论文关键词：半导体 TDLAS 多参数 气体
The absorption spectrum of semiconductor laser as light source at present stage technology in gas measuring at the same time
Abstract:With the development of optical technology, real-time online gas detection optics, optical spectrum is the content of the air pollution detection online technology is an important development direction and the mainstream technology. This article with the literature review method and other research methods, Tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) development and application situation were expounded, and the absorption spectrum of semiconductor laser as light source at present stage technology in gas measuring at the same time, the applications are summarized. For better learning semiconductor laser as the light absorption spectroscopy in the gas measuring at the same time provide certain theoretical basis.
Key Words: Semiconductor; TDLAS; parameters; gas
目录
1 绪论.. 1
2 半导体激光器吸收光谱分析测量技术的介绍. 4
2.1 气体分析基本原理 4
2.2 气体检测技术的发展. 4
2.3 DLAS 分析应用背景.. 5
3 吸收光谱技术的多参数同时测量方法. 7
3.1 气体浓度和速度同时测量 .. 7
3.1.1 气体浓度测量原理 7
3.1.2 光学互相关流速测量原理 8
3.2 直接测量法测量气体的浓度和温度. 8
3.3 波长调制测量气体温度和浓度. 12
结 论 14
致谢 15
参考文献.. 16
1 绪论 随着现在社会发展和工业进步，人们对精确定性分析气体的诸多参量有了更为现实的需求。可调半导体激光吸收光谱学（TDLAS）是一种非常强大的测量技术，能够确定气体的物质的量，纯度也可确定。如果谱线强度和被测物质的同位素丰度是已知的，对于分析气体纯度，TDLAS具有只需使用一个测量技术的优点，并有存在类似于分析时得到的不确定性杂质的可能性。而已经处理过的的两种同位素线条的一个频谱也可以在估计同位素比值或解决了气体物种两种同位素产生温度后测量出来。再有了适当稳定的控制后，将TDLAS 用作气体混合物的参考认证手段，这将有独特性和再现性，这是其他传统的技术例如气相色谱所无法实现的。 TDLAS 的优点是不提供传统的辐射源，而是基于激光源。特性是：高辐射功率，单色性和方向性。小线宽激光辐射能够允许气体种类的高选择性。激光源的高单色性可文持被测气体在通过仪器线宽频谱时保持原状，然后激光在一个分子吸收线被谐调。方向性方便其适用于较大光学路径长度的生成，以及对多样反射气室的采样和自由开放气体路径的分析。 气体分析与一些传统的测量技术相比，当只有一种精确呈现出的测量结果，他们又需要校准程序时，其他条件的引入才能做到自由的校准，因此它们不适合用于场（或原位）的测量。例如，GC 和MS是非常精确的测量技术，但没有技术可以应用到现实中的样品自由与非破坏性测量。相反 TDLAS 能够满足这些需求。由于缺乏方向性的光源在FTIR 光谱线具有有限分辨率和路径长度不能达到精确已知，相同的技术下不适合用于自由校准测量。 TDLAS 还有其他两个优点：光的变化路径长度允许从纯粹的测量跟踪浓度的变化水平开始。TDLAS的两个缺点是：它不是一个通用的技术，且只以检测一个激光或一种性质的物一次。然而，对于特定选择性物质，TDLAS 有利于对已知身份物质的原位测量。
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