N2O物質(zhì)微量成分的腔增強吸收光譜檢測技術研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展和人們的生活水平的提高，人類生存的環(huán)境也越來越受各種污染氣體的嚴峻考驗。所以我們必須迫切地采取有力的措施監(jiān)視和治理這些氣體污染物。腔增強吸收光譜(Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy)、腔衰蕩吸收光譜(Cavity Ring-down Spectroscopy)是近二十年來發(fā)展迅速和應用廣泛的腔內(nèi)高靈敏微量氣體光譜檢測技術。本質(zhì)上腔增強吸收光譜技術與腔衰蕩光譜技術的工作原理類似，也

2、具有較長的吸收光程，良好的檢測靈敏度和光譜分辨率等優(yōu)點;二者相比，腔增強吸收光譜技術省去了腔衰蕩裝置中昂貴的光電開關，降低了實驗成本，從而使得光路的調(diào)節(jié)更加簡單。目前人們已將這種技術應用于研究人類星際探測、大氣化學、環(huán)境監(jiān)測、光譜學、醫(yī)學診斷等各種領域。在環(huán)境污染氣體檢測的研究領域中，研制出小型化、便攜式、誤差小的氣體濃度實時檢測儀器裝置和發(fā)展完善高靈敏的氣體檢測技術具有很大的應用價值及前景，鑒于腔增強吸收光譜技術所具有的上述獨特優(yōu)勢，

3、很有必要開發(fā)出基于該技術的的微量物質(zhì)氣體監(jiān)測儀。本研究分為四個部分：
　　第一章為緒論部分。開始我們簡要的敘述了激光光譜學知識，其次介紹了微量氣體的檢測方法，主要包括傳統(tǒng)的非光譜檢測方法和現(xiàn)代發(fā)展較成熟的的高靈敏激光光譜技術。然后介紹了國內(nèi)外腔增強吸收光譜技術的研究進展，最后引出本次研究的主要工作:根據(jù)連續(xù)波的腔增強吸收光譜技術，搭建了連續(xù)波激光腔增強吸收光譜實驗裝置，并開展了N2O等氣體的檢測。
　　第二章詳細介紹了吸收光

4、譜基礎（分子吸收光譜、原子吸收光譜、氣體吸收光譜）、比爾-朗伯定律以及吸收光譜的相關計算和分析。
　　第三章介紹了連續(xù)波的腔增強吸收光譜（CW-CEAS）相關理論。首先分析了無源腔特性和光諧振腔模式理論，然后闡述了連續(xù)波的腔增強吸收光譜（CW-CEAS）技術及原理、實驗裝置和光譜測量。
　　第四章研究采用CW--CEAS腔增強對氣體N2O的光譜測量分析。先簡要介紹了HITRAN數(shù)據(jù)庫，以及本次實驗研究對象N2O及其分子結構和