基于可調諧半導體激光吸收光譜測量NO濃度的研究.pdf

1、可調諧半導體激光吸收光譜技術是利用半導體激光器高單色性和窄線寬的特點，通過調諧電流和溫度，對被測氣體的特征吸收譜線進行掃描，得到被測氣體濃度信息。主要被應用于大氣環(huán)境下的溫室氣體和工業(yè)領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重損害，所以研發(fā)一種用于船用內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、究了一種基于可調諧半導體激光吸收光譜（TDLAS）技術測量NO氣體濃度的方法，并設想將它運用到船用內燃機排放氣體的實時監(jiān)測中。文中通過對TDLAS技術基本原理的進行理論分析，并對吸收系數的影響因素進行了詳細討論，設計搭建了以NO為目標氣體的氣體濃度測量系統(tǒng)。
　　本文就該基于可調諧半導體激光吸收光譜（TDLAS）技術測量NO氣體濃度的實現進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，詳細介紹TDLAS的基本

3、理論。包括氣體分子選擇吸收理論的內容，Lambert-beer定律，以及吸收系數、吸收譜線強度、分子內部配分函數以及吸收譜線的線型展寬的理論內容，為后期的研究奠定理論基礎。
　　其次，詳細分析了數學模型中各參量對吸收系數的影響，從而確定利用可調諧半導體激光吸收光譜技術對柴油機排氣口NO濃度進行在線檢測時，其溫度和壓強對測試結果的影響，必要時引入修正，以時實現系統(tǒng)達到最好實時監(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