气体浓度论文气体浓度 Sagnac效应 腔衰荡技术 数学形态学滤波 衰荡时间

1、气体浓度论文：基于Sagnac效应的新型腔衰荡气体浓度测量系统的研究【中文摘要】石油化工、矿山开采、能源开发、生物工程等过程中产生的有毒有害、易燃易爆气体严重影响了大气环境质量,威胁人类生存和削弱了可持续发展的能力。因此,对这些气体进行实时检测具有十分重要的意义。传统的气体浓度测量方法在一定程度上能满足目前实际应用中气体监测的基本需求,但这些测量方法的检测精度比较低,已经不能满足当前的需要。本论文针对这一问题设计了一种高精度气体浓度测量系统。具体内容包括:首先,对气体吸收原理、腔衰荡测量技术原理、谐振腔的多光束干涉原理以及CRDS的灵敏度计算进行理论研究和分析。其次,提出了一种新型的连续波腔衰

2、荡微量气体浓度测量系统。系统中利用环形光路的Sagnac效应,将光纤环作为一个等效反射镜,与高反射率镜形成衰荡腔,实现衰荡腔的反射率可调。在此基础上,对环形光路Sagnac效应和腔衰荡测量技术原理进行理论分析及推导,得到连续波腔衰荡微量气体浓度测量公式以及光纤环转速对微量气体浓度测量系统的影响。最后,通过实验仿真得到反射率与光纤环路转速、反射率与腔衰荡曲线关系图和不同光开启时间和关断时间下的腔出射光强度,并通过实验测得不同浓度的CO2衰荡时间,得到当气体浓度越高吸收能力越强,.【英文摘要】The poisonous, harmful, combustible and explosive gas

3、es generated during the process of petrochemical industry, mineral exploitation, energy development and biotechnology have a strong impact on the environment of atmosphere, living condition and sustainable development ability. Therefore, the real-time concentration detection of these gases is very i

4、mportant. Traditional gas concentration measurement methods complete the real gas concentration detection mission to some extent,but the detecting precision of.【关键词】气体浓度 Sagnac效应 腔衰荡技术 数学形态学滤波 衰荡时间【英文关键词】Gas Concentration Sagnac effects Cavity ring-down spectroscopy Mathematical morphology Filter Ri

5、ng-Down Time【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】基于Sagnac效应的新型腔衰荡气体浓度测量系统的研究摘要5-6Abstract6-7第1章 绪论10-201.1 引言10-111.2 气体浓度监测的基本方法11-14 非光谱分析方法11-13 光谱分析方法13-141.3 光腔衰荡光谱技术的国内外研究历史和现状14-18 CRDS 技术的国外研究历史和现状14-17 CRDS 技术的国内研究历史和现状17-181.4 论问的研究目的和主要内容18-20 论文的研究目的18-19 论文的主要内容19-20第2章 腔衰荡光谱技术的测量原理20-3

6、32.1 光谱吸收理论20-23 气体吸收原理20-21 腔衰荡光谱理论21-232.2 谐振腔原理23-26 腔的稳定条件23-25 谐振腔限模理论25-262.3 多光束干涉原理26-31 多光束干涉光强分布26-30 干涉条纹的特性30-312.4 CRDS 的测量灵敏度31-322.5 本章小结32-33第3章 气体浓度测量系统设计33-543.1 测量系统结构框图33-343.2 系统主要组成部件34-39 连续波激光器的选择34-35 声光调制器35 光隔离器35-37 光纤耦合器37-393.3 光纤环路反射镜39-46 Sagnac 原理39-41 光纤环路反射镜光学模型41-463.4 光电探测器及其噪声分析46-503.5 数学形态学去噪50-53 形态学算法50-52 结构元素的选取52-533.6 本章小结53-54第4章 气体浓度测量系统的实验与分析54-684.1 实验设计54-58 光源波长的选择54-55 腔参数选择与腔特性关系55-584.2 光开启时间和关断时间对测量结果的影响58