基于光声光谱峰面积的微量乙炔气体定量检测

乙炔是区分电力变压器过热性和放电性故障的标志性气体,其含量对判断电力变压器内绝缘故障类型和严重程度具有重要意义。为此,采用分布反馈式半导体激光器搭建了基于光声光谱峰面积的微量乙炔气体定量检测平台,选择乙炔分子1 529.18 nm处的吸收谱线,试验研究了分布反馈式半导体激光器输出峰值波长的温度漂移特性和乙炔气体的光声光谱响应特性,获取了基于Lorentz线型拟合的不同体积分数标准乙炔气体的光声光谱响应特性曲线,并基于最小二乘法对特性曲线峰面积与乙炔气体体积分数之间的定量关系进行了研究。结果表明:在气体吸收未饱和的情况下,乙炔气体光声光谱峰面积与其体积分数之间存在良好的线性关系,该试验平台对乙炔气体的检测下限为0.46×10-6。该研究结果为变压器油中溶解气体的在线监测及电力变压器内绝缘故障诊断奠定了基础。

原子吸收光谱对碱金属原子蒸气密度与压强的测量方法

利用SERF原子自旋效应能够实现高灵敏度的磁场测量,碱金属原子密度与缓冲气体压强是敏感表头碱金属气室的重要参数,需要精确地测量。提出一种应用原子吸收光谱对碱金属蒸气的原子密度与压强测量方法,通过扫描碱金属原子的吸收光谱,进行Lorentz线型拟合,经解算同时得到原子密度和压强,一次实验获得两个物理量。由于多普勒展宽和压力展宽主要受到碱金属气室温度和缓冲气体压强的影响,从这两个方面进行了仿真分析。结果表明,充入2amg缓冲气体时,313~513K温度范围内的Lorentz线型与Voigt线型计算的光子吸收截面积峰值的理论误差始终小于0.015%;缓冲气体压强高于0.6amg（393K）时,其峰值误差小于0.1%,表明该条件下多普勒展宽对吸收光谱的影响可以忽略,可用Lorentz线型拟合原子的吸收谱线。最后分析了该方法能够获得的理论分辨率以及激光器的功率波动、波长波动和气室温度波动对测量精度的影响,得出同等条件下温度波动的影响比其他两个因素高1~2个数量级。

高温CO_2气体发射光谱展宽效应的精细光谱研究

为了研究温度对气体谱线特性的影响,并确定高温气体发射光谱的精细展宽机制,通过构建变温气体池系统,控制CO_2气体的温度。利用超高分辨傅里叶变换光谱仪(Bruker 125HR),测量高温下CO_2气体谱线图,对谱线进行3种展宽机制的拟合比较。实验结果表明,Lorentz线型的拟合度最高为0.993 94,从而确定了高温气体发射光谱展宽机制为洛伦兹展宽,为遥测光谱技术进行远距离气体探测提供了实验支持。

多波长泵浦宽带拉曼放大器功率增益的Lorentz近似研究

本文采用 L orentz线型近似 ,研究了多波长泵浦宽带 Raman放大器的增益特性 ,并提出了宽带增益平坦的多波长泵浦方案。研究结果表明 ,增益平坦程度与泵浦波的频率间隔密切相关。对 ITU - T的G.6 5 2、G.6 5 3及 G.6 5 5光纤和新型的大有效面积非零色散平坦光纤的 Raman放大增益特性研究表明 ,Raman增益与光纤的种类和光纤传输特性有关 。