基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜測量NO濃度的研究.pdf

1、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)是利用半導(dǎo)體激光器高單色性和窄線寬的特點，通過調(diào)諧電流和溫度，對被測氣體的特征吸收譜線進(jìn)行掃描，得到被測氣體濃度信息。主要被應(yīng)用于大氣環(huán)境下的溫室氣體和工業(yè)領(lǐng)域里的痕量氣體檢測。船用柴油機主要排放物主要以NO為主，雖然低濃度的NO氣體對人體沒有明顯危害，但它易被氧化成有強烈毒性的NO2氣體，對環(huán)境和人體健康都會造成嚴(yán)重?fù)p害，所以研發(fā)一種用于船用內(nèi)燃機排放氣體實時監(jiān)測的裝置具有十分重要的意義。
　　本文研

2、究了一種基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）技術(shù)測量NO氣體濃度的方法，并設(shè)想將它運用到船用內(nèi)燃機排放氣體的實時監(jiān)測中。文中通過對TDLAS技術(shù)基本原理的進(jìn)行理論分析，并對吸收系數(shù)的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)討論，設(shè)計搭建了以NO為目標(biāo)氣體的氣體濃度測量系統(tǒng)。
　　本文就該基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）技術(shù)測量NO氣體濃度的實現(xiàn)進(jìn)行了理論分析和實驗研究，主要工作分為以下幾個方面：
　　首先，詳細(xì)介紹TDLAS的基本

3、理論。包括氣體分子選擇吸收理論的內(nèi)容，Lambert-beer定律，以及吸收系數(shù)、吸收譜線強度、分子內(nèi)部配分函數(shù)以及吸收譜線的線型展寬的理論內(nèi)容，為后期的研究奠定理論基礎(chǔ)。
　　其次，詳細(xì)分析了數(shù)學(xué)模型中各參量對吸收系數(shù)的影響，從而確定利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)對柴油機排氣口NO濃度進(jìn)行在線檢測時，其溫度和壓強對測試結(jié)果的影響，必要時引入修正，以時實現(xiàn)系統(tǒng)達(dá)到最好實時監(jiān)測效果。另外，在這一章中還利用福依特線型計算出了溫度和壓