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气体发射光谱特性研究在国际上是一个重要的研究方向。以美国NASA为代表的研究机构在该领域已持续研究了近四十年,积累了大量的数据,取得了大量的成果,并在大气污染防治、汽车尾气治理等方面居于国际领先地位。 随着我国航天技术、国防科技的发展,针对高温气体遥测预警的需求增加。研究高温气体在不同浓度、温度状况下在超高分光谱分辨率条件下,所表现出不同光谱辐射特性对于总结和归纳出利用光谱特性反演目标气体相关物理特性的方法有重要作用。本文基于国防科技大学物质与材料中心先进的实验设备与环境条件,开展了超高分光谱测量实验。实验以CO2气体为目标气体,开展了以下实验研究分析: 1.实验设备采用Bruker IFS125HR超高分光谱仪,仪器分辨率高达0.001cm-1,光阑直径:1mm;探测器:MCT探测器(液氮制冷)。该实验系统是目前国内顶尖的实验系统。基于此实验环境,本文设计并构建了变温气体池,该气体池为圆柱形玻璃管组成,且长度为10cm、半径大小为2.5cm,管壁上连有一个用于通气的玻璃活塞,玻璃管两端粘有两块直径一样的氯化钾、溴化钾窗片。配气仪选用EGOLD-PQ-2型高精度自动配气仪,规格为双通道单组合。 2.实验开始前基于相关人员的超高分光谱仪最高分辨率测量方法,对该光谱仪作了最高分辨率测定介绍。然后通过改变变温气体池内的CO2气体温度和浓度,对测量处的气体谱线特征作了分析。同时,基于光谱自吸收效应,本文也作了实验验证。 3.实验对2327.7cm-1处高温CO2气体进行了精细谱线展宽测量,通过拟合最终确定了洛伦兹展宽拟合效果最好,其拟合度最高为0.99394。该测量研究远为距离气体探测提供了一定的理论基础。