免标定波长调制光谱技术：气体温度与组分浓度精确测量

"基于免标定波长调制光谱技术的气体温度和组分浓度测量" 这篇研究文章探讨了一种使用免标定波长调制光谱技术（Wavelength Modulation Spectroscopy, WMS）来测量气体温度和组分浓度的方法。这种技术依赖于可调谐半导体激光器，它能提供精确的光谱分析，特别是在检测气体吸收谱线方面。研究中，研究人员特别关注了水分子（H2O）在7185.60 cm-1和7454.45 cm-1两个吸收峰的激光调制参数，这些参数对于实验和仿真至关重要。 通过迭代求解，研究者能够同时确定气体的温度和组分浓度。他们应用了频分复用（Frequency Division Multiplexing, FDM）技术，这一技术允许在不同频率上进行测量，从而扩大了测量的温度范围，覆盖了从600 K到1000 K的气体温度场。 实验结果表明，使用免标定波长调制光谱技术测量得到的气体温度和组分浓度与预期值有很好的一致性。与传统的热电偶温度测量和直接吸收光谱法测量的组分浓度相比，其最大相对偏差分别不超过4%和5%，这显示出该技术的高精度和可靠性。 关键词：光谱学、可调谐半导体激光吸收光谱、波长调制光谱、温度测量、组分浓度测量、频分复用。这些关键词揭示了研究的核心内容，即使用特定的光谱技术进行气体分析，并强调了其在不同温度范围内的适用性以及与其他测量方法的比较。 该研究对于理解复杂环境下的气体行为，比如工业过程、大气环境监测或燃烧过程中的气体成分分析，具有重要意义。同时，免标定特性降低了对校准的需求，简化了实验操作，提高了测量效率。因此，这项技术有望在未来的气体分析领域得到广泛应用。