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1.3 本课题研究目标和主要内容 由于实际测量的气体中含有多种成分，为避免不同气体分子间的干扰，使用HITRAN 数据库查询主要的集中分子的吸收光谱，选择合适的吸收波段。定性分析在不同压强和不同温度下吸收光谱的特征，通过 HITRAN 数据模拟甲烷分别在一定压强、一定压力下的吸收光谱曲线， 计算在不同压强和温度下的峰面积， 找到压强、温度和峰面积的定性关系。采用合适的线型函数进行拟合或通过逐步积分法得到峰面积，最终拟合得到压强、温度和峰面积的关系式。由于HITRAN 数据库无法模拟气体在不同浓度下的吸收光谱， 从理论分析气体浓度对吸收光谱的影响， 考虑其他气体分子影响和颗粒的干扰，建立能够有效处理这种干扰和影响的气体浓度的吸收光谱的数学模型。2光谱学基本知识 2.1 光谱学基本概念 光通过物质后必然要和物质之间相互作用， 光谱学就是研究这种作用的机理和应用的学科。光谱学发端于Newton 的色散实验。1814 年 Franunhofer 用棱镜在太阳光谱中观察到了 576 条吸收线。1860 年 Kirchhoff用分光计发现了 Cs 和 Rb，从此奠定了光谱化学的基础。 激光的出现给光谱学的发展极大的促进作用。 激光光谱学不仅是传统学科的重要研究手段，还是许多应用科学有力的探测和分析方法。现在激光光谱学成为许多科学工作者必须掌握的一门学科[5]。 本文采用的是红外吸收光谱。红外吸收光谱(infrared spectroscopy）是用于物质分子结构研究的有力的光学分析方法。红外吸收光谱的研究内容主要涉及物质的结构鉴定、分子键长和键角的测定，分子立体结构的推断，以及化合物的定性与定量分析。 不同的物质结构对不同的波长的吸收作用是不同的， 而且吸收光谱的峰型峰强都会有区别， 如果我们建立了不同物质结构的吸收光谱的数据库，就可以检测不同的物质。碳氢化合物的压强、温度和浓度对红外吸收光谱的峰强、峰形都有影响，建立压强、温度和浓度和吸收光谱峰的定量关系，就可以定量分析相关化合物的压强、温度和浓度。 当前红外吸收光谱的在有机化合物的定量分析中得到广泛运用。