研究目的
采用波长调制直接吸收光谱法(WM-DAS),在300-1000 K和5-20 kPa条件下测量CO2在1.43 μm附近8个吸收跃迁的谱线强度、自展宽及自窄化系数。
研究成果
在300-1000 K温度范围内,测量了1432 nm附近CO2的8条光谱线的线强度及多种线型模型的参数。采用WM-DAS方法恢复了吸收谱轮廓,并反演了VP、GP、RP和qSDVP四种线型的自展宽与自窄化系数及其温度依赖指数。该方法使峰值吸光度为5%时的信噪比提升至1500,在峰值吸光度约1%时仍保持550的信噪比水平。
研究不足
由于H2O的谱线强度显著增强而CO2吸收明显减弱,在高于700 K的温度下H2O的干扰作用正在加剧。高温下γC/γD范围有限以及来自气室壁面H2O脱附的干扰都可能增大误差。
1:实验设计与方法选择:
采用WM-DAS方法恢复1432nm附近CO?的8条光谱线在300K至1000K温度范围内的吸收轮廓,使用Voigt、Rautian、Galatry及二次速度依赖型Voigt轮廓进行吸收拟合,获取最佳光谱参数及其温度依赖关系。
2:样本选择与数据来源:
使用纯CO?气体测量自参数,通过VP、GP、RP和qSDVP最小二乘拟合吸收轮廓确定光谱参数。
3:实验设备与材料清单:
采用波长1432nm附近、线宽2MHz的连续波分布反馈可调谐二极管激光器,由商用激光控制器(Thorlabs ITC4001)驱动,通过函数发生器(Keysight 33220A)产生的正弦或三角波扫描温度与电流实现激光波长调制。
4:实验流程与操作步骤:
激光束经1×3光纤分束器分为三路——首路(30%)经光纤准直器校准后穿过加热静态气室;次路(20%)作为参考光消除环境空气影响;末路通过自由光谱范围0.05cm?1的法布里-珀罗标准具(Thorlabs SA210-12B)进行激光频率校准。
5:05cm?1的法布里-珀罗标准具(Thorlabs SA210-12B)进行激光频率校准。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用Levenberg-Marquardt非线性拟合程序同步恢复吸收轮廓与基线。
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