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《基于波長調(diào)制光譜的汞氣監(jiān)測技術(shù)研究.pdf》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、碩士學(xué)位論文基于波長調(diào)制光譜的汞氣監(jiān)測技術(shù)研究RESEARCHONMERCURYGASMONITORINGTECHNOLOGYBASEDONWAVELENGTHMODULATIONSPECTROSCOPY徐連杰哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：O433學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：535密級：公開理學(xué)碩士學(xué)位論文基于波長調(diào)制光譜的汞氣監(jiān)測技術(shù)研究碩士研究生：徐連杰導(dǎo)師：婁秀濤副教授申請學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科：物理學(xué)所在單位：物理系答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O433U.D.C:5
2、35DissertationfortheMasterDegreeinScienceRESEARCHONMERCURYGASMONITORINGTECHNOLOGYBASEDONWAVELENGTHMODULATIONSPECTROSCOPYCandidate：XuLianjieSupervisor：AssociatedProf.LouXiutaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeofScienceSpeciality：PhysicsAffiliation：DepartmentofPhysicsDateofD
3、efence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士論文摘要汞污染是環(huán)境污染的重要組成部分之一，汞污染嚴(yán)重威脅著人類的健康。汞污染的主要來源之一是人類活動造成的汞排放。我國是汞污染最嚴(yán)重的國家之一，人們對大氣污染的關(guān)注程度也越來越重視。近年來我國以及世界相關(guān)組織對汞排放進(jìn)行了限制，因此對汞氣的監(jiān)測技術(shù)的提高的需求越來越大。利用光學(xué)方法進(jìn)行汞監(jiān)測是現(xiàn)代汞監(jiān)測技術(shù)的主流方法。光學(xué)測量方法相對于化學(xué)方法具有測量范圍廣、非接觸的優(yōu)點。波長調(diào)
4、制光譜技術(shù)是一種高靈敏度的光學(xué)測量方法，具有靈敏度高、價格低廉和體積小巧等優(yōu)點。本文主要是針對氣態(tài)的汞搭建了有效的監(jiān)測系統(tǒng)。對環(huán)境污染特別是汞污染的防治具有重要的意義。本文設(shè)計了可調(diào)諧的紫外激光光源。本課題所使用的二極管激光器是多模激光器，中心輸出波長為505nm，利用注入電流和工作溫度對激光器的波長進(jìn)行調(diào)控，同時增加光柵外腔來達(dá)到將激光波長調(diào)節(jié)到接近單模輸出的507.3nm，通過BBO晶體對光的倍頻效應(yīng)獲得253.7nm的激光。本文還對二極管激光的光譜、功率與注入電流和溫度之間的關(guān)系進(jìn)行了表征。本文還探究了倍頻能量轉(zhuǎn)化效率與基頻光功率間的關(guān)系。
5、本文利用波長調(diào)制光譜技術(shù)對汞氣進(jìn)行監(jiān)測，激光器注入電流受到低頻鋸齒波信號的調(diào)控的同時受到高頻正弦波的調(diào)制。本文探究了本系統(tǒng)調(diào)制信號的最佳幅值和諧波信號質(zhì)量最佳的諧波信號的階次。同時確立了本系統(tǒng)的激光光源工作的最佳溫度、中心電流的大小以及最佳的光柵角度。PMT檢測到的信號經(jīng)過解調(diào)作用后獲得諧波信號，根據(jù)諧波信號與汞氣濃度成正比的關(guān)系推演出待測氣體的濃度。本文的實驗中還采用了關(guān)聯(lián)光譜技術(shù)來提高監(jiān)測的準(zhǔn)確度，完成了雙光路的監(jiān)測和擬合,給出了不同濃度的汞池的吸收信號的強(qiáng)度。經(jīng)過連續(xù)一個小時的監(jiān)測，統(tǒng)計了系統(tǒng)的Allan方差。本系統(tǒng)的靈敏度達(dá)到了40ng/
6、m2。關(guān)鍵詞：汞污染；二極管激光器；波長調(diào)制光譜技術(shù)；關(guān)聯(lián)光譜技術(shù)；激光倍頻-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士論文AbstractMercurypollutionisanimportantpartofenvironmentalpollution.Mercurypollutionisaseriousthreattohumanhealth.Oneofthemainsourcesofmercurypollutioniscausedbyhumanactivities.Chinaisoneofthecountrieswiththemostseriousmercu
7、rypollution.Peoplepaymoreandmoreattentiontoatmosphericpollution.Inrecentyears,Chinaandotherrelevantorganizationsintheworldhaveimposedrestrictionsonmercuryemissions.Asaresult,pollutionhasincreasedthedemandformercurygasmonitoringtechnologies.Themainstreammethodofmoderntechnolog
8、yformercurymonitoringisbasedonopticalmethods.Opticalmeasurementmetho
