气体红外吸收特性受压强与温度的影响分析

气体的红外吸收特性是利用红外光学方法对气体进行定性定量分析的重要依据。吸收谱线的峰值吸收系数与全线宽是描述气体红外吸收特性的两个重要参量,参考HITRAN2004数据库,以乙炔在近红外的一段红外光谱为研究对象,对压强与温度对峰值吸收系数与全线宽的影响规律进行了研究,结果表明:当压强大于0.1 MPa时,峰值吸收系数与全线宽随压强的升高而增大,但后者的增长率较前者更大;而当温度在200～400 K范围时,乙炔在6 565～6 595 cm-1范围内的吸收谱线的峰值吸收系数与全线宽随温度的升高而降低,且温度对峰值吸收系数的影响要强于对全线宽的影响。分析结果对于气体的红外光学检测具有重要的工程应用价值。

变压器油中溶解气体的红外吸收特性理论分析

气体的红外吸收特性是红外光学方法分析气体的依据。基于HITRAN2004数据库用逐线积分法对变压器油中溶解气体CH_4、C_2H_6、C_2H_4、C_2H_2、CO、CO_2及H_2O的红外吸收特性进行分析,给出各气体在波段500~4000cm^-1内的吸收系数、主要吸收谱带位置、最强吸收谱线的中心波数及其峰值吸收系数;以各气体特征频谱处的吸收谱线为研究对象,分析峰值吸收系数随压强、温度的变化规律。计算和分析结果是用傅里叶变换红外光谱、光声光谱等红外光学方法对变压器油中溶解气体进行定性定量分析的重要依据。

鸡胆汁与常见动物胆汁的红外吸收特性比较

目的 鸡胆汁提取物具有良好的抗炎和抗肿瘤活性 ,为开发这一宝贵的生物资源 ,对其进行光谱学方面的研究。方法 将鸡胆汁与其它动物胆汁阴干 ,分别做红外吸收光谱 ;将各种不同来源的鸡胆汁阴干 ,分别比较其红外吸收光谱。结果 鸡胆汁与其它动物胆汁的红外吸收光谱有着明显的不同 ;而各种不同来源的鸡胆汁的红外吸收光谱却有着很好的一致性。结论 鸡胆汁的红外吸收光谱与其它动物胆汁相比具有特征性 ;产地不同、品种不同、饲养方式不同、采样季节不同、生长期长短不同的鸡胆汁在相同的条件下干燥后 ,红外吸收光谱却没有显著的差异 ,揭示各类鸡胆汁具有基本相同的化学组成。

纤维红外吸收特性及其在皮棉杂质检测中的应用

皮棉异性纤维杂质检测技术是近几年来国内外研究的难点。为有效检测皮棉中与棉纤维外观极其相似的异性纤维杂质,提出了一种显微近红外成像方法用于检测皮棉中异性纤维。该方法将棉纤维与异性纤维在特定红外波段的吸收特性差别,转化为近红外光谱成像系统中两者的灰度、形态图像特征差别,通过显微光路对图像特征差别放大,利用图像分割技术将异性纤维目标分割出来。试验结果表明,采用显微近红外成像方法捕获的图像中,异性纤维灰度、形态特征明显,其检测结果与实际相符,此方法可有效识别皮棉中异性纤维杂质。

利用纤维红外吸收特性的皮棉杂质检测新方法

为有效检测出与棉纤维形态、颜色极其相似的异性纤维杂质,根据异性纤维与棉纤维近红外吸收特性的差别,提出近红外光谱成像方法检测皮棉异性纤维杂质.该方法分析近红外波段中异性纤维与棉纤维吸收特性差异随波长变化规律,确定了区分棉纤维与多种异性纤维的最佳波段的范围,建立红外光谱成像系统,将异性纤维近红外吸收特性转化为近红外图像中异性纤维图像特征,利用自适应图像增强和二值化图像处理,从皮棉背景中提取异性纤维.实验结果表明,该方法获取的异性纤维图像特征明显,检测结果与实际相符,此方法可有效识别皮棉中异性纤维杂质.

铝多孔氧化膜的结构及红外吸收特性

采用扫描电子显微镜、χ 射线衍射分析、电子探针及光谱测试分析技术 ,研究了硫酸溶液中铝阳极氧化多孔膜的结构、成分及红外吸收特性 .结果表明 :在近红外波段多孔膜具有良好的透光特性 ,而在130 0～ 70 0cm-1波段则有良好的吸收特性 ,且通过宏观调节膜层厚度及孔径 ,可对膜层的红外透射率进行调节 .

能源领域不同燃烧过程温室气体红外吸收特性比较研究

温室效应是重要的环境问题之一,而能源领域的开发与利用活动形成温室气体的主要来源。本文收集整理了能源领域不同燃烧过程(煤、石油、天然气、可燃冰、生物质等)中不同组分温室气体的排放量,以产生一定热量(106J)为基准,主要从红外吸收特性这一方面来比较不同燃烧过程产生温室气体效应大小。

可膨胀石墨和MXGIC的近红外吸收特性研究

本文分别对研磨前后的可膨胀石墨(EG)和MXGIC进行固体压片,测量其近红外吸收特性,分析了样品的膨胀倍率和近红外吸收特性的关系。结果表明:EG和MXGIC比天然鳞片石墨具有更好的近红外吸收特性;其近红外吸收特性与其膨胀倍率有关。

SF_6分解物SO_2、H_2S、HF、CO的红外吸收特性分析

气体的红外吸收特性是进行气体红外定性定量分析的重要依据。为此,针对4种典型SF6气体分解物SO2、H2S、HF、CO,利用HITRAN2008数据库给出的吸收谱线参数,对其红外吸收特性进行了研究,给出了SO2、H2S、HF、CO 4种气体在波数10～10 000cm^-1范围内吸收谱带的波数区间和最强吸收谱线的中心波数及其峰值吸收系数。另外,分析了SO2和H2S的一段吸收谱受压强和温度的影响,结果表明气体吸收谱线的吸收系数和全线宽随压强的升高而增大;而随温度的升高,气体绝大多数吸收谱线的峰值吸收系数和全线宽会减小,但也存在少数吸收谱线的峰值吸收系数增大的情况。

PECVD工艺对SiO_xN_y光学薄膜红外吸收特性的影响

为了研究SiO_xN_y光学薄膜在红外区的应用特性.文中采用PECVD技术沉积折射率为1.60的SiO_xN_y光学薄膜,设计制造了相同制备工艺参数(功率、温度、压强)的不同薄膜厚度样片和不同制备工艺参数的相同厚度的两类实验样片,通过对SiO_xN_y薄膜的红外透过率进行测试,分析该薄膜的红外光谱特性.实验结果表明,SiOxNy光学薄膜在红外区(8~12μm)的红外窗口内有明显的吸收峰存在,在制造工艺参数不变时,薄膜吸收峰值大小随着厚度的增加而增大,波长变化范围为9~11.5μm;不同的SiO_xN_y薄膜制备工艺参数对该薄膜吸收峰的峰值大小和位置的影响不同,主要波长变化范围为10~11.5μm.

高压组合电器中SF6分解产物SO_(2)F_(2)红外吸收特性及其检测传感装置研究

特高压硫酰氟(SO2F2)气体作为气体绝缘全封闭组合电器(GIS)气室中六氟化硫(SF6)分解产物的特征组分,对其进行检测分析可实现GIS设备的早期潜伏性故障识别。搭建光程池温度、压强可调的傅里叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)系统,利用FTIR实验及HITRAN数据库得到的吸收谱线参数,对SO2F2气体的红外吸收谱线及其交叉干扰特性进行分析,选取中心波长2763 cm^(-1)位置作为SO2F2气体的特征吸收峰,并对SO2F2在该波段位置附近受温度和压强影响的红外吸收特性进行研究。结果表明:HITRAN数据库模拟仿真红外光谱与实验数据吻合较好;当压强在50~300 k Pa范围内变化时,SO2F2气体在2710~2810 cm^(-1)波数范围内的峰值吸收系数随着压强的增加而增大,2763 cm^(-1)位置吸收系数随压强的变化率为0.0024 cm^(-1)/k Pa,增加压强可以提高气体检测灵敏度;当温度在298~338 K范围内变化时,SO2F2气体在2710~2810 cm^(-1)波数范围内的峰值吸收系数随着温度的升高而减小,2763 cm^(-1)位置吸收系数随压强的变化率为0.002 cm^(-1)/K。分析结果对GIS设备故障SF6分解产物SO2F2的红外光学检测技术研究具有重要意义。

新型环保绝缘气体反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的红外吸收特性及检测技术研究

六氟化硫气体在电力领域的广泛应用带来日益严峻的环保压力,寻求可替代的新型环保绝缘气体已成为化学及电气学科领域研究的热点。反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯[HFO-1336mzz(E)]气体因其优良的环保特性及高介电强度受到国内外的广泛关注。开展光谱吸收特性及检测技术的研究对深化电气性能的研究意义重大。采用自组装压强、温度可调控多次反射长光程池,组合傅里叶变换红外分光光度计(FTIR)及真空泵等搭建实验测试系统,通过FTIR实验及仿真模拟首先研究了HFO-1336mzz(E)气体在常温常压、1100~1350 cm^(-1)波段的红外吸收特性;并对测试背景中可能存在的CO_(2)和H_(2)O进行谱线交叉干扰分析;重点研究了压强、温度对HFO-1336mzz(E)气体在1100~1350 cm^(-1)波段红外光谱吸收特性的影响;同时基于非分散红外(NDIR)技术对HFO-1336mzz(E)气体低浓度泄漏及高浓度混合比传感器进行了仿真测试。结果表明:HFO-1336mzz(E)的三个强吸收峰的中心波数分别为1152,1267及1333 cm^(-1),模拟仿真红外光谱与气体实测结果吻合较好;1333 cm^(-1)处干燥空气背景中CO_(2)吸收强度数量级低至10^(-6),在150 nm滤波带宽内水分子峰面积积分影响因子约为1.44×10^(-3),谱线交叉干扰均可忽略不计,而痕量泄漏检测时需要湿度补偿;选择HFO-1336mzz(E)气体在1333及1267 cm^(-1)位置分别作为NDIR技术实现低浓度泄漏及高浓度混合比检测的吸收谱线切实可行;光谱吸收系数及谱线展宽随着压强升高而增大,1333及1267 cm^(-1)位置吸收系数随压强的变化率分别为0.273和0.118 cm^(-1)·kPa-1;随温度的升高峰值吸收系数减小,谱线展宽变窄,但不同位置吸收系数变化差异较大,1333及1267 cm^(-1)位置吸收系数随温度的变化率分别为-0.1056和-0.035 cm^(-1)·K^(-1)。传感器仿真测试结果显示1333 cm^(-1)处5 cm光程可实现0~1800μL·L^(-1)低浓度痕量泄漏测试,1267 cm^(-1)位置2 mm光程可实现0~10%高浓度混合比测试。该研究为基于红外光谱吸收原理的光学气体传感器的研制提供实验与理论依据。

金属柱体粉末的红外吸收特性

金属柱体粉末的红外吸收特性冯良桓，蔡亚平，孙小松，刘军（材料科学系）陶德元（无线电电子学系）面对多样化的红外探测手段，需要采用多种隐身措施，这些措施可概括为：１．改变武器系统及攻击目标的红外辐射特性及热外形；２．降低或调整辐射强度，使之与环境一致；３...

利用近红外吸收光谱特性实现酒精浓度的非接触式测量系统的设计

酒精浓度的非接触式测量是一种新型的测量方法。对一些特殊行业有着很大的帮助,比如酿酒业测量酒的酒精浓度,工业上生产工业酒精等。为了便于测量不能接触的酒精溶液,文中设计了一种基于近红外吸收光谱特性的酒精浓度测量系统,可以对不同浓度的酒精溶液进行非接触式连续测量。对于酒精来说,在1300~1350 nm的光谱段浓度定性反应非常明显,使用处于该波段的红外LED发光二极管,加上光电二极管、模数转换芯片、单片机和LCD屏幕组成该系统。通过使用该系统对不同浓度的酒精进行测量,利用最小二乘法找到酒精浓度和电压信号之间的函数关系式。这样就能通过测量电压值来反推出酒精浓度值。实验表明,在该红外波段下,采集到的电压值和酒精浓度之间有良好的二次函数关系,拟合优度达到了0.99946。测量结果显示,测量值和标准值之间的相关系数R为0.999911,平均绝对误差为0.64。与传统酒精计的0.5相差不大,重复测量和连续测量的方差分别为0.0044和0.0056,证明了该装置的稳定性和可靠性符合预期。而且通过优化电路和程序,选择更为精确的酒精计作为标准,可以使误差更小。该方案相比传统测量方法结构简单,速度更快,还可以进行连续测量。在现实生活中,制酒业、医疗行业和工业生产等行业都对于测量酒精浓度有着很高的需求。该装置可以在不损坏产品的情况下进行酒精浓度测量,它的连续检测能力对某些行业的批量生产有着很大的帮助。通过改良,可以实现自动化检测。除了企业生产,也可用于制造日常使用的便携式酒精浓度测量仪。

高增透的类金刚石碳膜的红外吸收特性研究

利用射频等离子体分解甲烷的技术在锗片上沉积了非晶结构的类金刚石碳膜。傅里叶红外光谱仪测量显示镀覆了类金刚石碳膜的锗片在红外范围内具有高增透作用 ,特别在 174 0～ 2 0 4 4cm-1其峰值透过率高达 99% ,在 94 5.7cm-1(10 .6 μm)处透过率为 94 .5%。利用实测的透过率曲线和改进的透过率公式 ,获得了该膜在 2 .5～ 12 μm的吸收系数 ,在 170 0～ 2 6 0 0 cm-1范围内的吸收系数接近于 0 ,在 10 .6 μm的吸收系数为 2 30 cm-1,膜主要由 sp3的 C- H键结构组成 。

α-SiN:H薄膜的光学声子与VO_2基Mott相变场效应晶体管的红外吸收特性

从器件构成材料中α-SiN:H,VO2,Al薄膜介电常数弥散特性的Lorentz多谐振模型出发,研究了器件在金属表面等离子体与VO2,特别是α-SiN:H薄膜光学声子共同作用下的红外吸收特性;得到了在不同的光谱范围器件的红外吸收特性随着α-SiN:H钝化层几何厚度的变化关系,与中心工作波长10μm对应的且经过位相修正以后钝化层的几何厚度为λ/4n时的红外吸收光谱、以及VO2的相变对吸收光谱的影响.

无机物粉末对农用树脂薄膜红外线吸收特性的影响

用傅里叶红外光谱仪研究了低密度聚乙烯 ( LDPE)、聚氯乙烯 ( PVC)、聚乙烯醇( PEA)树脂薄膜及添加普通玻璃粉和白云母粉的 L DPE薄膜红外吸收特性 ,对 6.8～ 1 3.7μm范围的上述薄膜的红外线平均透过率进行了比较。结果表明 :PEA对红外线的透过率最小 ,具有很好的保温性能 ;L DPE薄膜红外线透过率最高 ,保温性能最差 ,但通过添加玻璃粉或白云母粉 (添加物的质量分数 1 0 %为宜 ) ,能有效地降低其红外线透过率 ,提高保温性能 ,同时 ,玻璃粉的添加对提高 L DPE薄膜的可见光透过率更为有利。

Al-Mx金属多层膜的红外特性研究

利用红外光谱仪分析了用离子溅射技术制备的Al-Mx金属多层膜的红外特性。结果表明，在2000～4000cm^-1波段多层膜具有良好的红外吸收特性，并推导了多层膜对特定波段的红外波的吸收公式。

火花放电下SF_6分解组分的红外光谱特性

在SF6放电分解试验平台上,探究针-板绝缘缺陷下产生火花放电引起SF6分解产生的特征组分。在40 kV下进行96 h放电试验,采用傅里叶变换红外光谱法进行检测,分析SF6分解组分吸光度随时间变化的规律。试验结果显示:间隙火花放电下,SF6分解特征有SO2,SO2F2,SOF2;放电24 h后,能明显检测到SO2,SO2F2,SOF2的吸收峰。