Herriott气室中密集光斑型的设计、研发及应用_毕业论文.pdf

简介：
本文探讨了Herriott气室中密集光斑型设计的研发过程及其在光学测量中的应用价值，通过优化光路布局提高检测精度和效率。 本段落主要研究了密集光斑型Herriott气室的研制与应用，并致力于提升气体检测系统的性能。作为一种常见的气体检测技术，Herriott气室因其选择性高、灵敏度强以及稳定性好而备受青睐。通过仿真及实验手段，我们设计并制造出了两种类型的密集光斑型气室：长光程气室和小体积密集光斑型气室，并对其进行了详细的性能测试与标定工作。 在研制过程中，基于红外吸收光谱原理对镜面间距、入射位置以及入射角度等光学参数进行优化配置，以确保单位体积内获得更长的光线路径。通过一系列实验分析了这些新式气室的各项指标如光程长度、容积比及表面积，并对其性能进行了量化对比。 具体而言，在长光程气室内实现了432次反射次数和85的高光程容积比率，实测光路长度为8.57米；而小体积密集型气室尺寸仅为7.4cm×4.2cm×3.8cm，其内部容量仅约119立方厘米（实际可用空间约为38毫升），且测量得出的光线路径长达6.2米。 基于这两种新型气室，利用波长调制光谱技术建立了乙炔气体传感器系统，并对其检测能力进行了测试。结果显示：采用长光程气室构建的C₂H₂传感器能够达到0.02ppm（百万分之一）的检出限；而使用小体积密集型气室则可实现7.8ppm的检出限。 本段落的主要创新之处在于成功建立了密集光斑型Herriott多通池仿真模型，研制出了具有高容积比和小巧体积特性的两种新型气室，并通过乙炔气体检测实验验证了其功能的有效性。这些研究成果对于推动未来气体检测技术的进步与发展将产生积极影响。