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《便攜式多光程吸收池的設(shè)計及應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：O439學(xué)校代碼：10109密級：公開太原科技大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)型）學(xué)位論文題目：便攜式多光程吸收池的設(shè)計及應(yīng)用英文題目：DesignandApplicationofPortableMultipassOpticalAbsorptionCell研究生姓名：吳飛龍導(dǎo)師姓名及職稱：魏計林教授培養(yǎng)單位：應(yīng)用科學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè)：光學(xué)論文提交日期：2016年5月20日論文答辯日期：2016年6月5日答辯委員會主席：張寬收教授論文獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中特別加以標(biāo)注和
2、致謝的地方外，論文中不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果。對本研究所做的任何貢獻(xiàn)的個人或集體均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。本聲明產(chǎn)生的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：中文摘要中文摘要隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工廠排放的廢氣、汽車排放的尾氣和燃煤發(fā)電等產(chǎn)生大量的可吸入顆粒物(PM10)。若空氣中可吸入顆粒物的濃度超過一定值，不僅降低了大氣的能見度，而且對人類的健康造成威脅。因此，對空氣中可吸入顆粒物的測量有著重要的意義。目前測量顆粒物的方法有很多，如顯微鏡法、稱重法和光散射法等，其中，光散射法因其響應(yīng)范圍大
3、、精度高和快速測量等優(yōu)勢，成為目前研究的一個熱點。通常情況下，空氣中可吸入顆粒物的濃度較低（小于0.35μg/L），因此散射效應(yīng)引起的光強(qiáng)變化較小。本文基于各種多光程池的結(jié)構(gòu)特點，提出一種便攜的螺旋型多光程池以增加光與顆粒物相互作用的有效光程。該多光程池是由圓環(huán)形凹面反射鏡螺旋封閉構(gòu)成，入射光束同時沿著池中的徑向和軸向傳播，形成有規(guī)律的螺旋形分布，實現(xiàn)入射光和出射光的分離，從而提高了光路的可調(diào)性。池中的反射次數(shù)與螺旋圈數(shù)成正比，可以根據(jù)實際需要選擇合適的有效光程。而且池體結(jié)構(gòu)簡單，主體是一個圓筒，機(jī)械穩(wěn)定性和抗震性優(yōu)異。并介紹反
4、射光束在池中收斂的條件和此裝置的旋光性。此外，本文根據(jù)Herriott型多光程池的結(jié)構(gòu)，模擬計算光束在曲率半徑為400mm兩凹面鏡之間的反射情況。最終選擇基長為304.64mm，有效光程為15841.3mm的Herriott型多光程池。然后根據(jù)Herriott型多光程池的相關(guān)參數(shù)，加工了一款Herriott型便攜式多光程吸收池的真空裝置，用于測量PM10的濃度值。實驗中采用三波長激光器，實現(xiàn)三種不同波長的光在Herriott池中與PM10發(fā)生Mie散射作用。通過探測器得到輸出的強(qiáng)度與波長的依賴關(guān)系，結(jié)合Mie散射理論，利用Sau
5、ter的平均粒徑法，把多分散系顆粒群等效成單分散系顆粒群，測量顆粒物的平均粒徑D。并描述了Mie散射消32光系數(shù)的計算過程，最后由平均粒徑D和消光系數(shù)K計算出空氣中PM10的濃度值32ext和粒徑分布情況。同時采用稱重法測量出PM10濃度值與其作對比。結(jié)果表明，三波長Mie散射實驗測量的PM10濃度與與稱重法相接近。關(guān)鍵詞：多光程池；螺旋型；便攜式；消光法；可吸入顆粒物IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsocietyeconomic,emissionsfromfactories,
6、exhaustfrommotorvehiclesandcoal-firedpowergenerationetc.producealargenumberofinhalableparticles(PM10).Whentheconcentrationofinhalableparticles(PM10)intheairexceedstheairpollutionindex,itnotonlyreducesthevisibilityoftheatmosphere,butalsothreatsthehealthofhuman.Therefo
7、re,itisimportantsignificancetomonitortheconcentrationofparticulatematterintheair.Therearemanykindsofmethodsdetectingtheconcentrationofparticlemattersatpresent,suchasmicroscopemethod,weighingmethod,lightscatteringmethodetc.Amongthem,lightscatteringmethodhasbecomeahotr
8、esearchtopicbecauseofitswiderangeofresponse,highprecisionandfastmeasurement.Usually,theconcentrationofinhalableparticlesintheairiss
