地下環(huán)境污染日益嚴重,影響動植物生存和人類的健康生活。為了針對性地防治,要對污染狀況進行準確檢測或監(jiān)測。但是,目前的檢測或監(jiān)測方法只能確定污染介質(zhì)的種類,而不能對污染介質(zhì)進行定量判斷。利用長周期光纖光柵對外部環(huán)境折射率變化有較高的敏感性,結(jié)合納米鍍膜技術(shù)增加傳感器的選擇性和靈敏度,可以實現(xiàn)對地下環(huán)境污染氣體和液體介質(zhì)的準確測量。本文根據(jù)地下環(huán)境的污染狀況,提出利用普通長周期光纖光柵的折射率傳感特性和長周期光子晶體光纖光柵倏逝波傳感特性進行傳感,采用仿真軟件進行光纖光柵的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。主要內(nèi)容如下:（1）地下環(huán)境污染的主要來源是人類的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的廢氣和廢液,根據(jù)地下環(huán)境土體污染機制和地下結(jié)構(gòu)的腐蝕機制,得出監(jiān)測的目標有氣體濃度、離子濃度、pH值和濕度等。（2）利用光纖仿真軟件Optigrating對長周期光纖光柵不同結(jié)構(gòu)參數(shù),如光柵的長度、周期、傾角,進行仿真,得到最佳刻寫參數(shù)。探究長周期光纖光柵的溫度、應(yīng)變傳感特性,為設(shè)置溫度補償和應(yīng)力補償提供依據(jù),解決地下復(fù)雜環(huán)境交叉?zhèn)鞲袉栴}。模擬相對濕度、pH值、氣體環(huán)境,建立了透射光譜中心波長與相對濕度、pH值、氣體濃度的關(guān)系。給出了LP... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光纖中全反p

污染腐蝕機制僅僅被限制在定性的分析。對污的研究都是針對個別工程的個別土樣進行的對雜性的特點，污染物的侵蝕過程難以監(jiān)測，研究也未取得成果，如何通過確定污染物的量研究。如何將污染土的物理力學(xué)性質(zhì)的研究同一項挑戰(zhàn)，一旦確定污染土的物理力學(xué)性質(zhì)與系，就可以通過檢查土壤中污染物的離子濃度時提供危險信號。這對工程的安全有重要的意染液擴散機理在土體中的擴散通常有以下 4 種方式[56]：平具體的擴散原理如圖 2-2 所示，降水會滲入染物隨著雨水平流在突然中遷移，從濃度高具有一定的吸附作用，導(dǎo)致污染物吸附在土降水

sC ——混凝土表面離子濃度；erf z ——高斯誤差，見式（2-5）。 202exp erf z x dz （2-5）當存在外部電場時，離子將朝著與其帶電符號相反的一極方向遷移。因此污染物在混凝土中的擴散是由于離子的濃度差引起的，遷移則發(fā)生在有外部電場的作用下。從上面的分析可知，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部多孔且存在非連續(xù)的微裂縫，在環(huán)境作用下，如冷熱、干濕循環(huán)，外部荷載作用，微裂縫發(fā)展，孔隙連通起來，具有透水性，此時水發(fā)生滲透，腐蝕介質(zhì)如氯離子、硫酸根離子開始發(fā)生擴散，同時也為CO2和 O2的擴散提過通道。腐蝕介質(zhì)和氣體的侵入會導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕、發(fā)生水化反應(yīng)、堿集料反應(yīng)等，從而導(dǎo)致混凝土膨脹，開裂，剝落，強度和剛度降低�；炷恋拈_裂又會進一步促進腐蝕介質(zhì)在混凝土中滲透、擴散，以此形成惡性循環(huán)（如圖 2-4 所示），加速混凝土的腐蝕。多孔且有非連續(xù)微裂縫的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境作用：

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3596596