1、氣體濃度論文：基于Sagnac效應的新型腔衰蕩氣體濃度測量系統的研究【中文摘要】石油化工、礦山開采、能源開發、生物工程等過程中產生的有毒有害、易燃易爆氣體嚴重影響了大氣環境質量,威脅人類生存和削弱了可持續發展的能力。因此,對這些氣體進行實時檢測具有十分重要的意義。傳統的氣體濃度測量方法在一定程度上能滿足目前實際應用中氣體監測的基本需求,但這些測量方法的檢測精度比較低,已經不能滿足當前的需要。本論文針對這一問題設計了一種高精度氣體濃度測量系統。具體內容包括:首先,對氣體吸收原理、腔衰蕩測量技術原理、諧振腔的多光束干涉原理以及CRDS的靈敏度計算進行理論研究和分析。其次,提出了一種新型的連續波腔衰

2、蕩微量氣體濃度測量系統。系統中利用環形光路的Sagnac效應,將光纖環作為一個等效反射鏡,與高反射率鏡形成衰蕩腔,實現衰蕩腔的反射率可調。在此基礎上,對環形光路Sagnac效應和腔衰蕩測量技術原理進行理論分析及推導,得到連續波腔衰蕩微量氣體濃度測量公式以及光纖環轉速對微量氣體濃度測量系統的影響。最后,通過實驗仿真得到反射率與光纖環路轉速、反射率與腔衰蕩曲線關系圖和不同光開啟時間和關斷時間下的腔出射光強度,并通過實驗測得不同濃度的CO2衰蕩時間,得到當氣體濃度越高吸收能力越強,.【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.【關鍵詞】氣體濃度 Sagnac效應 腔衰蕩技術 數學形態學濾波 衰蕩時間【英文關鍵詞】Gas Concentration Sagnac effects Cavity ring-down spectroscopy Mathematical morphology Filter Ri

5、ng-Down Time【索購全文】聯系Q1：138113721 Q2：139938848【目錄】基于Sagnac效應的新型腔衰蕩氣體濃度測量系統的研究摘要5-6Abstract6-7第1章 緒論10-201.1 引言10-111.2 氣體濃度監測的基本方法11-14 非光譜分析方法11-13 光譜分析方法13-141.3 光腔衰蕩光譜技術的國內外研究歷史和現狀14-18 CRDS 技術的國外研究歷史和現狀14-17 CRDS 技術的國內研究歷史和現狀17-181.4 論問的研究目的和主要內容18-20 論文的研究目的18-19 論文的主要內容19-20第2章 腔衰蕩光譜技術的測量原理20-3

6、32.1 光譜吸收理論20-23 氣體吸收原理20-21 腔衰蕩光譜理論21-232.2 諧振腔原理23-26 腔的穩定條件23-25 諧振腔限模理論25-262.3 多光束干涉原理26-31 多光束干涉光強分布26-30 干涉條紋的特性30-312.4 CRDS 的測量靈敏度31-322.5 本章小結32-33第3章 氣體濃度測量系統設計33-543.1 測量系統結構框圖33-343.2 系統主要組成部件34-39 連續波激光器的選擇34-35 聲光調制器35 光隔離器35-37 光纖耦合器37-393.3 光纖環路反射鏡39-46 Sagnac 原理39-41 光纖環路反射鏡光學模型41-463.4 光電探測器及其噪聲分析46-503.5 數學形態學去噪50-53 形態學算法50-52 結構元素的選取52-533.6 本章小結53-54第4章 氣體濃度測量系統的實驗與分析54-684.1 實驗設計54-58 光源波長的選擇54-55 腔參數選擇與腔特性關系55-584.2 光開啟時間和關斷時間對測量結果的影響58