现代热物理测试技术一些知识点总结

第13章：红外气体分析

分子光谱: 分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱（可包括从紫外到远红外直至微波谱）.

E E E E ∆=∆+∆+∆电子振动转动 .

气体特征吸收带: 气体：1～25μm 近、中红外 .

红外吸收的前提： 存在偶极距(对称分子无法分析)、频率满足要求 . 非分光红外(色散型)原理、特点 ： 原理：课本P195 特点:

优点：灵敏度高、选择性好、不改变组分、连续稳定、维护简单寿命长. 缺点：无法检测对称分子气体（如O 2,H 2,N 2.）、测量组分受探头限制.

烟气预处理的作用 ：滤除固液杂质（3224SO H O H SO +=）、冷凝保护（1.酸露点温度达

155℃ 2.冷凝器 ）、

去除水气影响（1.红外吸收干扰 2.气体溶解干扰 ）. 分光红外原理: ? (三棱镜分光原理)

傅立叶分光原理（属于分光红外常用一种）、特点 ：

原理：光束进入干涉仪后被一分为二:一束透射到动镜(T),另一束反射到定镜(R)。透射到动镜的红外光被反射到分束器后分成两部分, 一部分透射返回光源(TT), 另一部分经反射到达样品(TR);反射到定镜的光再经过定镜的反射作用到达分束器,一部分经过分束器的反射作用返回光源(RR), 另一部分透过分束器到达样品(RT)。也就是说,在干涉仪的输出部分有两束光,这两束相干光被加和, 移动动镜可改变两光束的光程差,从而产生干涉,得到干涉图,做出此干涉图函数的傅立叶余弦变化即得光谱, 这就是人们所熟悉的傅立叶变换.

特点：优点：测试时间短、同时测多组分、可测未知组分；而且，分辨能力高、具有极低的杂散辐射、适于微少试样的研究、研究很宽的光谱范围、辐射通量大、扫描时间极快.

第12章：色谱法

色谱法的发明和命名、色谱法原理 : P173-174 色谱系统的组成：分析对象、固定相、流动相

气相色谱与液相色谱的区别 ：气相色谱法系采用气体为流动相(载气)流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后，被载气带入色谱柱进行分离，各组分先后进入检测器，用记录仪、积分仪或数据处理系统记录色谱信号。高效液相色谱法是用高压输液泵将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，经进样阀注入供试品，由流动相带入柱内，在柱内各成分被分离后，依次进入检测器，色谱信号由记录仪或积分仪记录。

气相色谱和液相色谱优缺点：1、气相色谱采用气体作为流动相，由于物质在气相中的流速比在液相中快得多，气体又比液体的渗透性强，因而相比液相色谱，气相色谱柱阻力小，可以采用长柱，例如毛细管柱，所以分离效率高。2、由于气相色谱毋需使用有机溶剂和价格昂贵的高压泵，因此气相色谱仪的价格和运行费用较低，且不易出故障。3、能和气相色谱分离相匹配的检测器种类很多，因而可用于各种物质的分离与检测。特别是当使用质谱仪作为检测器时，气相色谱很容易把分离分析与定性鉴定结合起来，成为未知物质剖析的有力工具。4、气相色谱不能分析在柱工作温度下不汽化的组分，例如，各种离子状态的化合物和许多高分子化合物。气相色谱也不能分析在高温下不稳定的化合物，例如蛋白质等。5、液相色谱则不能分析在色谱条件下为气体的物质，但却能分离不挥发、在某溶剂中具有一定溶解度的化合物，例如高分子化合物、各种离子型化合物以及受热不稳定的化合物(蛋白质、核酸及其它生化物质)。

色谱系统组成及各部分作用： 载气、进样、温控、分离、检测 (P176) 温控的作用：P178

色谱柱：填充柱（不锈钢；直径2～6mm；柱长0.5 ～ 10m.填充固定相，根据相似相溶的原则选择）、毛细管柱（玻璃或石英；直径0.1 ～ 0.5mm；柱长10 ～ 100m.没有填料，内壁涂一层固定液膜或吸附剂）（P177）。

检测器：热导检测器(TCD)、氢火焰离子化检测器(FID)（P197）

色谱图（P175）、定性分析、定量分析：

第11章：阴影法与纹影法

阴影法原理、反映的参数 :密度梯度==》光线折射偏转,导致光偏转，适用范围可压缩流体。反映折射

率二阶导。（P160）

阴影法装置：

阴影图像简单识别：？

纹影原理、两对成像（？）、反映的参数：

光强反映折射率的一阶导数。（P161）

纹影法装置：

纹影图像简单识别：？

透射式、反射式对比：P(162)

第8章：LDV与PIV

多普勒现象 :波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。

双光束系统原理（干涉条纹的理解）、方向模糊性解决 :?

激光多普勒测速(LDV)的优点和缺点 :LDV优点：非接触式测量、干扰少，精度最高、无需标定、测量分辨率高、动态响应好、可扩展2D、3D ；LDV缺点：成本高、单点测量、需要示踪粒子.

粒子图像测速(PIV)原理、系统组成：

查问区、相关法原理 :?

示踪粒子要求、双激光、粒子衍射 :示踪粒子要求： 粒子直径 、直径小跟随性好、直径大光散射强 、密度与流体接近、球形最佳、散射性好。双激光为了获得两个不同时间的像？。

粒子衍射，粒子典型直径：10μm 、放大率M 0<1 、像素典型尺寸：5～10μm 、衍射光斑直径： 02.44(1)S d M F λ≈+、

典型值：6 μm 、实际直径：d τ

≈ PIV 优缺点、激光安全 ：PIV 优点：非接触测量、可测速度场、干扰少，精度高 。PIV 缺点：添加示踪粒子、透明流道、流体、需要尺寸标定。

激光致盲、实验注意事项：摘掉手表及金属饰物、确定紧急停止激光器、不在疲劳时使用、采取适当防护措施、所有人员方位确认、移动前确认光路 。

注意点：测量区物体、两相流、多相流 、颗粒不均匀 、蒸汽凝结 、叶轮、水面 发现大粒子后立即停止测量，去除大粒子。

第6章：CCD 基础及图像处理

CCD(电荷耦合器件)原理：光电转换、电荷存储、电荷转移、电荷检测 ???