大气气溶胶中的有机碳(OC)、元素碳(EC)因其突出的环境和气候效应以及对人类健康的危害而成为世界环境科学家研究的热点之一。目前有机碳和元素碳主要测量方法有热学法、光学法和热光法,其中热光法是公认较成熟的方法,它根据使用的光学修正方法还分为热光透射法(TOT)和热光反射法(TOR)。目前国内热光法分析仪器大部分为进口仪器,由于不同仪器厂商采用的光学修正方式和升温协议不同,所得测量结果差异较大。因此,准确定量气溶胶中的有机碳和元素碳,制定标准的分析方法,成为目前大气气溶胶科学领域亟待解决的问题。　　 本文通过深入分析热光法的测量原理,建立样品滤膜上激光传输模型,研制出热光透射法和热光反射法模拟实验平台,来对比研究光学修正方法对测量结果的影响,为进一步研究升温协议的影响奠定了基础。热光法中有机碳和元素碳测量结果差异的根本原因是测量过程中得到的激光分割点不一致,TOT方法中的透射光强受到了整层样品滤膜的衰减和前向散射,而TOR方法中的反射光强仅受到了滤膜表层的背向散射,因此,实验中在滤膜深层产生的裂解碳只会影响透射光强,不会影响反射光强,从而造成反射光的分割点前移,使得TOR测得的EC偏大,OC偏小。　　 文章共分为四个部分。第一部分为文献综述,简要介绍了气溶胶碳成分的基本特征及常用测量方法。第二部分为理论分析,深入分析了气溶胶中黑碳成分的吸光特性,巧妙建立了样品滤膜上透射法和反射光传输模型,详细叙述了热光透射法和热光反射法测量原理。第三部分为实验平台研制,通过深入分析热光测量法的需求,制定了热光透射法和热光反射法模拟实验平台具体方案,并从光机设计、气路设计、硬件电路设计和系统软件设计对其具体实现进行了详细描述。第四部分为实验研究,首先叙述了系统标定过程及标定结果;再通过实验数据对样品滤膜上激光传输模型进行了解析:最后根据实验测量中透射光和反射光的分割点,分别以热光透射法和热光反射法对有机碳和元素碳浓度进行了反演,并对测量结果进行了对比分析。