文档名：压强变化对氢气激光检测吸收谱线影响分析
摘要：为解决涉氢装备泄漏氢气激光检测光谱信号分析中线型选择的问题,建立了氢气激光吸收光谱直接吸收浓度反演过程仿真模型,结合Hitran数据库开展了对三种不同线型函数谱线的重构精度研究,研究了压强变化对三种线型函数下氢气吸收谱线吸收系数的影响.结果表明:Gauss线型函数的氢气吸收谱线重构精度在三种线型函数中最高,其重构误差≤0.02%,Voigt线型函数和Lorentz线型函数的最大重构误差分别为0.37%和2.58%,验证了该仿真算法的精确性和可靠性;三种线型仿真得到峰值吸收系数均随压强增加而增大,在1.01325×104～5.06625×105Pa范围内,Lorentz线型的峰值吸收系数最大,该线型下仿真得到的吸收系数峰值最小为Gauss线型的1.38倍、最大为Gauss线型的17.77倍;其值最小为Voigt线型的2.07倍,最大为Voigt线型的18.41倍.本研究为后续深入研究氢气激光吸收光谱检测提供了科学依据,为实际应用提供理论指导和一定参考.
Abstract：Inordertosolvetheproblemoflineselectionintheanalysisofhydrogenlaserleakagedetectionspectralsignal,asimulationmodelofdirectabsorptionconcentrationinversionprocessofhy-drogenlaserabsorptionspectrumwasestablished,andthereconstructionaccuracyofspectrallinesofthreedifferentlinearfunctionswasstudiedbycombiningHitrandatabase,andtheinfluenceofpres-surechangeontheabsorptioncoefficientsofhydrogenabsorptionspectraunderthreelinearfunctionswasstudied.TheresultsshowedthatthereconstructionaccuracyoftheGausslinearfunctionwasthehighestamongthethreelinearfunctions,anditsreconstructionerrorwaslessthan0.02%.Themaxi-mumreconstructionerrorofVoigtlinearfunctionandLorentzlinearfunctionwere0.37%and2.58%,respectively,whichcouldverifytheaccuracyandreliabilityofthesimulationalgorithm.Thesimula-tionresultsshowedthatthepeakabsorptioncoefficientsofthethreetypesoflinesincreasewiththein-creasedofpressure.Intherangeof0.1～5.0atm,thepeakabsorptioncoefficientofLorentzlinearwasthelargest,andthesimulatedpeakabsorptioncoefficientofLorentzlinearwastheminimum1.38timesandthemaximum17.77timesofGausslinear.Theminimumvaluewas2.07timesthatofVoigtandthemaximumvaluewas18.41timesthatofVoigt.Thisstudyhaslaidascientificbasisforfurtherresearchonhydrogenlaserabsorptionspectrumdetection,thusprovidingtheoreticalguidanceandref-erenceforpracticalapplication.
作者：吕妍 龙倩倩 王迪 李玉爽 濮御 Author：LYUYan LONGQianqian WANGDi LIYushuang PUYu
作者单位：东北石油大学物理与电子工程学院,黑龙江大庆163318东北石油大学物理与电子工程学院,黑龙江大庆163318;黑龙江省寒区新能源热利用及防灾减灾重点实验室,黑龙江大庆163318;多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室,黑龙江大庆163318黑龙江省寒区新能源热利用及防灾减灾重点实验室,黑龙江大庆163318
刊名：光电子技术
Journal：OptoelectronicTechnology
年，卷(期)：2024, 44(1)
分类号：TN247O433.1
关键词：直接吸收 线型函数 重构精度 吸收系数
Keywords：directabsorption linetypefunction reconstructionaccuracy absorptioncoefficient
机标分类号：O433.1TH744TP391.9
在线出版日期：2024年4月7日
基金项目：黑龙江省揭榜挂帅科研攻关项目，黑龙江省双一流学科协同创新成果项目压强变化对氢气激光检测吸收谱线影响分析[
期刊论文] 光电子技术--2024, 44(1)吕妍 龙倩倩 王迪 李玉爽 濮御为解决涉氢装备泄漏氢气激光检测光谱信号分析中线型选择的问题,建立了氢气激光吸收光谱直接吸收浓度反演过程仿真模型,结合Hitran数据库开展了对三种不同线型函数谱线的重构精度研究,研究了压强变化对三种线型函数下氢...参考文献和引证文献
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