基于CARS光譜的小分子烴類實時探測研究.pdf

1、相干反斯托克斯拉曼散射（Coherent Anti-stokes Raman scattering，CARS）技術具有速度快，靈敏度高的優(yōu)點，它不同于普通拉曼光譜技術，具有高空間分辨率、抗噪能力強等優(yōu)點?；谶@些優(yōu)點，CARS光譜技術目前已經廣泛應用于微量物質、燃燒過程中成分與濃度的瞬態(tài)分析。本文針對甲醇制烯烴（MTO）產物中多種組分烴類的探測需求，主要詳細分析CARS理論基礎以及對甲烷、乙烷、乙烯和丙烯等低碳烴類濃度探測進行了探究。<

2、br>　　本文在理論上通過麥克斯韋方程組和非線性光學理論方程得到了CARS信號強度方程，并重點討論了影響 CARS信號強度的主要因素—三階非線性極化率，主要研究了忽略非共振項情況下的CARS信號強度變化趨勢，并簡化得到了組分濃度和CARS信號強度之間的關系。在實驗上采用分時窄帶CARS光譜探測多種拉曼活性氣體濃度的方法，建立了掃描式窄帶CARS光譜技術探測實驗裝置，用于快速在線分析催化化工等領域中各類流體的組分。利用該裝置對甲烷、乙烷、