吸收光谱测量系统

测量原理：

  激光吸收光谱技术基于Beer-Lambert定律，频率为的单色激光光束通过待测均匀流场，激光光子被气体分子吸收，透射光强和入射光强满足Beer-Lambert关系：

                                                                                                        (1)

其中( cm^-1)为频率(cm^-1)的吸收系数，(cm^-1)是谱线的中心频率，L是光程的吸收长度(cm)。吸收系数是压力P(atm)、待测组分摩尔浓度X_abs，温度为T (K)时吸收谱线线强度S(T)和线型函数的乘积：

                                                                                           (2)

其中线型函数进行归一化，。吸收线线强度是温度的函数，满足以下关系：

                                                (3)

其中是配分函数，它反映了温度为T时，吸收跃迁对应的低态粒子数占总粒子数的比值。为吸收跃迁的低能级能量(cm^-1)，h为普朗克常数，c为光速，k是玻尔兹曼常数，T₀是参考温度，一般取296 K。由于线型函数归一化，对吸收率积分，可以得到积分吸收率：

                                                                              (4)