典型文献
基于HITRAN数据库的深海甲烷辐射光谱仿真研究
文献摘要：
研发能够精确、实时、原位获取热液甲烷数据的深海甲烷传感器对深海研究具有非常重要的意义.前期研制的两款深海甲烷光学成像干涉系统,均利用甲烷辐射光谱开展甲烷状态参数探测和反演.首先,以分子光谱辐射理论为基础,建立了分子辐射光谱与浓度、温度、压强的理论关系式,结合深海高压环境特点,建立了基于Lorentz线型的深海分子辐射模型,该模型为利用光谱法定量反演分子浓度、温度、压强等状态参数提供理论依据,同时为深海分子光谱仿真提供有力工具.接着,借助HITRAN分子光谱数据库提供的分子基本谱线参数,挑选出甲烷成像干涉系统的光源谱线.对比CH4分子与CO2,H2 S,H2 O等分子的特征吸收谱线,在5990～6150 cm-1波段范围内,C H4谱线强度比CO2,H2 S,H2 O等三种干扰分子的谱线强度约高2～3个数量级,且此波段内甲烷六条有效谱线分布均匀,谱线间距皆约为2～3 nm,非常适合采用光谱法进行分子状态参数探测,因此选择谱线干扰较弱、谱线分布均匀、谱线间距适中的甲烷六条谱线(1640.37,1642.91,1645.56,1648.23,1650.96和1653.72 nm)作为甲烷成像干涉探测系统的目标光源谱线.最后,基于深海分子辐射模型和HITRAN数据库的甲烷分子基本谱线参数,人工合成了甲烷任意浓度,任意温度和任意压强的辐射光谱数据,并分析了甲烷辐射光谱随浓度、温度和压强的变化特征.对于单一中心谱线,甲烷分子辐亮度随着浓度的升高而线性增大,随着温度的升高而非线性增大,随着压强的升高而非线性减小.对于全波段谱线,甲烷辐射光谱的全线宽随着浓度、温度的升高而变宽,随着压强的升高而变窄.建立的深海甲烷辐射光谱理论和仿真分析结果,可以为基于光谱法的海洋原位甲烷传感器的研制和数据反演提供数据支撑和理论依据.
文献关键词：
热液甲烷;辐射光谱;HITRAN分子光谱数据库;成像干涉
中图分类号：
作者姓名：
刘青松;但有全;杨鹏;许罗鹏;羊富彬;邓楠
作者机构：
中国民用航空飞行学院理学院 ,四川 广汉 618307;青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋观测与探测联合实验室 ,山东 青岛 266200
文献出处：
引用格式：
[1]刘青松;但有全;杨鹏;许罗鹏;羊富彬;邓楠-.基于HITRAN数据库的深海甲烷辐射光谱仿真研究)[J].光谱学与光谱分析,2022(09):2714-2719
A类：
热液甲烷,成像干涉
B类：
HITRAN,辐射光谱,光谱仿真,仿真研究,甲烷传感器,两款,光学成像,干涉系统,状态参数,分子光谱,关系式,深海高压,高压环境,Lorentz,线型,辐射模型,利用光,光谱法,定量反演,光谱数据,线参,挑选出,光源,源谱,CH4,H2,特征吸收谱,谱线强度,强度比,数量级,六条,线间距,非常适合,合采,谱线干扰,适中,探测系统,人工合成,辐亮度,全波段,全线,线宽,变宽,变窄,谱理论,数据反演
AB值：
0.278199
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