HCl是一種有毒和很強(qiáng)腐蝕性的氣體,在生產(chǎn)中和環(huán)境預(yù)警中非常需要對HCl的濃度進(jìn)行監(jiān)控。通過觀測氣體的紅外光特征譜的頻率和強(qiáng)度,可以判別氣體的種類和濃度。傅里葉變換紅外光譜（FTIR）具有精度高、適用范圍廣、響應(yīng)迅速、壽命長、使用方便等特點(diǎn),是理想的檢測手段。在本論文中,我們一方面采用FTIR測量了HCl氣體光譜,另一方面將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析,研究了通過計(jì)算來預(yù)判氣體光譜特征的可能性和可靠性。主要研究工作和結(jié)果如下:搭建了高溫氣體光譜測試系統(tǒng),針對有毒氣體,對氣體池的密封和實(shí)驗(yàn)場所的通風(fēng)采取了特別措施。采用傅里葉變換紅外技術(shù)對HCl氣體的紅外發(fā)射光譜進(jìn)行了非接觸測量,獲得了不同溫度和不同濃度條件下HCl氣體的高分辨率紅外發(fā)射光譜,豐富了HCl的光譜庫。對應(yīng)實(shí)驗(yàn)的氣體溫度和濃度,用第一性原理分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算了HCl氣體的振動(dòng)譜。通過比較測量和計(jì)算的譜線和譜帶峰值位置、譜帶積分能量等特征值數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)由分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算得到的HCl譜帶包絡(luò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好,但在譜帶中部各峰值位置、振動(dòng)譜帶的兩個(gè)分支內(nèi)各自最大強(qiáng)度所處位置以及各分支積分能量等細(xì)節(jié)上,計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果比有較大誤差。這說明... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：42 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

白酒樣本光譜圖及局部放大區(qū)域

所以它對氣體、液體和固體物質(zhì)都能夠進(jìn)行測定分析，因此使用的極其廣著技術(shù)的發(fā)展，傅里葉變換紅外光譜儀的高速掃描、高靈敏度、高信噪比等優(yōu)點(diǎn)使得傅里葉變換技術(shù)獨(dú)具優(yōu)勢且發(fā)展的十分迅猛。.2 傅里葉變換紅外光譜的基本原理如圖 2.1 所示，光束分裂器將紅外光源發(fā)出的光分為兩束，這兩束光分透射到達(dá)動(dòng)鏡，經(jīng)過反射到達(dá)定鏡。然后再通過定鏡和動(dòng)鏡的反射再回到。動(dòng)鏡勻速在一條直線上運(yùn)動(dòng)，這樣經(jīng)過光束分裂器分束后的這兩束光就個(gè)光程差，最后就產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象。紅外光再次到達(dá)分束器后會(huì)合，通過樣后帶著樣品信息的干涉光到探測器，經(jīng)過信號(hào)放大之后通過傅里葉變換對行處理，就能夠得到透過率或吸光度隨波數(shù)變化的紅外吸收光譜圖[38, 39]。

圖 3.1 超高分辨 FTIR 光譜儀容納 3 個(gè)水冷源，由 OPUS 軟件單獨(dú)選擇。此外，源室包括一個(gè)端口，用于紫外線源或發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)，源光束在一個(gè)焦點(diǎn)處出射包括反射鏡的永久對準(zhǔn)干涉儀和分束器，并使用穩(wěn)定的 He-Ne定光程差。干涉儀的入射角為 30°。這個(gè)狹窄的入射角減少了偏使用了光束分離器，光束被分割到邁克爾遜干涉儀的固定和移。此外，干涉艙還提供了一個(gè)用于雙邊(對稱)獲取干涉圖的干涉 50 cm，安裝此干涉儀后，單邊采集的最大光程差將縮短 50 cm。來控制運(yùn)動(dòng)干涉儀鏡(也稱為掃描儀)的位置，用來確定數(shù)據(jù)采樣對頻率穩(wěn)定氦氖激光器產(chǎn)生的單色光束進(jìn)行調(diào)制。當(dāng)掃描器運(yùn)生正弦信號(hào)，要切換光譜范圍，就需要改變分束器。標(biāo)準(zhǔn)分束器，具有多層涂層，適用范圍為中紅外區(qū)[43]。需要注意的是：干

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3007924