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2.0μm处CO2高温谱线参数测量研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O433.54[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,合肥230031, [2]中国航天科工集团三十一研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室,北京100074
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61108034)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号:61205151)和中国科学院战略性先导科技专项(批准号:XDA05040102)资助的课题.
中文摘要:

研究高温下待测气体的谱线属性,如谱线强度、自加宽系数、空气加宽系数、温度系数等,为高温环境中可调谐半导体激光吸收光谱技术反演温度、浓度、速度及其场分布提高精度和可靠性起着十分重要的作用. HITEMP数据库中的数据基本上是理论计算结果,与实际情况存在相当的误差.为了获得所选2.0μm处的可用于燃烧诊断的CO2谱线参数,本文采用半导体激光器作为光源,结合实验室的高温测量系统,记录了700-1300 K温度范围内所选谱线的高温吸收光谱,获得了各谱线在相应温度下的谱线强度、自展宽系数及温度系数等谱线参数.测量得到CO2的5006.978 cm^-1和5007.7874 cm^-1谱线强度与理论计算值相对误差小于11%;获得了现有数据库缺少的温度系数和高温下自展宽系数数据.所有各项参数对以后将要进行的燃烧诊断中的CO2浓度检测有很大帮助.

英文摘要:

Reliable spectroscopic parameters of probed species at high temperature, such as line strengths, self-broadening coefficients, air-broadening coefficients, and temperature exponents, are important in absorption spectroscopy for accurately studying species prop-erties, such as temperature, concentration, speed, and their corresponding field distributions. However, parameters from widely used database such as HITEMP are mainly theoretical calculation results, and there exist considerable errors compared with the results in actual situations. In order to validate spectroscopic parameters of CO2 lines used in combustion diagnosis, CO2 spectrum is recorded as a function of temperature in a range between 700 K and 1300 K in experiment using a distributed feed-back diode laser. Parameters of each line are deduced, such as line strengths, self-broadening coefficients and temperature exponents. The relative errors between measured and calculated line-strengths are less than 11% at 5006.978 cm^-1 and 5007.7874 cm^-1 . The measured self-broadening coefficients at different temperatures and temperature exponents are conducive to the detection of CO2 concentration in combustion diagnostics.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876