腔增强吸收光谱技术中的腔镜反射率标定方法研究

腔增强吸收光谱技术具有实验装置相对简单、灵敏度高、环境适应性强等特点,是高灵敏吸收光谱技术的重要分支之一,在其应用过程中,腔镜反射率是影响其测量准确性的重要因素。利用2.0μm可调谐二极管激光器作为光源搭建了一套腔增强吸收光谱测量系统,使用两片反射率为99.9%的高反镜作为腔镜,以CO_(2)气体在5001.49 cm^(-1)处的吸收谱线作为研究目标,对两种简单实用的腔镜反射率标定方法进行了对比研究。第一种标定方法利用已知程长多通池作为参考池,通过测量谐振腔和多通参考池的输出吸收信号,比较二者的吸收率推导出腔增强系统中的有效吸收路径,然后通过镜片反射率和有效吸收路径的关系对腔镜反射率进行标定;第二种标定方法根据理想气体状态方程得到气体分子数密度,并结合数据库中的谱线线强值,实现了对腔镜反射率进行标定。结果表明,方法一中积分腔与参考池测得信号的积分吸收面积之比为10.5,经过多次测量并计算得到积分腔的有效吸收路径与镜片的反射率分别为302.65 m和99.85%,得到大气中CO_(2)气体的浓度为0.0373%,与实际大气CO_(2)的含量相符合,验证了此方法的准确性;该方法的优点是不受样品浓度影响,但因引入新的参考池,需要两池中气体的压强和温度都保持一致,此方法适用于开放式的腔体结构。方法二中测得大气中CO_(2)分子位于5001.49 cm^(-1)处吸收光谱,并结合大气中CO_(2)气体的分子数密度N为9.099×10^(15) molecule·cm^(-3),Hitran数据库中该条谱线线强为3.902×10^(-22) cm·molecule^(-1),计算得到镜片反射率约为99.84%;此方法优点是结构相较前一种方法更简单,但需要已知被测气体的分子数密度,因此在配置气体的过程中浓度、压力的误差会影响腔镜反射率的标定。由此可见两种镜片标定方法均可精确实现对腔镜反射率的标定,根据两种方法的特点,在实际应用中可选取相应适合的方法作为参考。

浅议小学品德与社会课堂教学策略

新课程改革之后,小学生品德与社会教育在教学中的地位也越来越重要,它担负着教育学生做人的道理和提高学生对社会的认识两项重要任务。尤其是在当今独生子女大都在家长的保护下成长缺少对社会的认识,也缺乏独立的能力和品德,所以小学生的品德与社会的教育也就显得越来越重要,如何让品德与社会的课程产生真正的作用,去提高学生的认识也就成为摆在教师面前的难题,针对小学生的品德与社会的教育进行一下简单的探讨,看看怎样才能让学生学好这门课程。

基于光声光谱的二氧化碳测量技术研究

光声光谱技术是一种以光声效应为基础,具有响应速度快、测量时间短、检测灵敏度高等优点的新型光谱分析检测技术,已成为一种快速、安全、可靠的痕量气体检测手段。本文利用中心波长位于2.0μm的分布反馈式可调谐二极管激光器作为光源,搭建了二氧化碳(CO2)光声光谱测量系统,实验中采用对样品气体加湿的方式,通过引入弛豫速率快的H2O分子有效降低CO2分子的弛豫时间,增加了CO2气体的光声信号强度,提高了系统的探测灵敏度。测量中选取4998.35 cm^-1处的CO2吸收谱线为研究对象,结合波长调制技术,对CO2气体进行了探测研究。首先通过对系统的评估,确定了系统的最佳调制频率和最佳调制振幅为785 Hz和7.586 cm^-1。然后通过对一系列不同浓度的CO2-N2混合样品气体在最优实验条件下的测量研究发现,所测光声信号与CO2气体浓度之间具有良好的线性关系,进而反演出大气中CO2气体的含量,其浓度值约为3.82×10^-4。最后利用此系统对室外大气中CO2含量进行了连续24小时的连续实时测量,得到了CO2气体在一天中的浓度变化情况,并利用Allan方差对系统的长期稳定性进行了分析,当系统平均时间为1000 s时,探测灵敏度约为1×10^-7,证实了系统具有良好的稳定性和探测灵敏度。