煤矿瓦斯的激光光谱检测技术研究

　　第1章 绪论
　　1.1 煤矿安全生产的重要性
　　1.2 煤矿瓦斯监测技术的现状
　　1.2.1 国外瓦斯监测的现状
　　1.2.2 国内瓦斯监测的现状
　　1.3 光谱监测煤矿瓦斯的重要意义
　　第2章 光谱学理论
　　2.1 光的发射和吸收
　　2.1.1 光传播的电磁理论
　　2.1.2 分子吸收与受激、自发发射
　　2.1.3 气体分子的吸收电磁理论
　　2.1.4 分子吸收线性与非线性的区别
　　2.2 原子光谱
　　2.2.1 原子吸收光谱分析方法的发展
　　2.2.2 原子的受迫振荡现象
　　2.2.3 原子对光谱的吸收与色散现象
　　2.3 光谱线的线形和宽度
　　2.3.1 自然线宽
　　2.3.2 多普勒展宽
　　2.3.3 压力展宽
　　2.3.4 谱线宽度扩展的均匀性
　　2.3.5 饱和展宽与渡越时间展宽
　　2.3.6 复合线形
　　第3章 瓦斯的吸收特性
　　3.1 分子的一般性质
　　3.1.1 分子结构的对称性
　　3.1.2 分子点群
　　3.2 多原子型分子振动和转动光谱
　　3.2.1 多原子分子的核运动
　　3.2.2 多原子分子振动
　　3.2.3 多原子分子转动的类别
　　3.2.4 多原子分子的振转谱
　　3.3 甲烷气体对吸收谱线的选择
　　3.3.1 气体分子运动及其光谱
　　3.3.2 基频、泛频及相应组合频率的光谱
　　3.3.3 气体分子吸收线型数学分析
　　3.3.4 气体分子运动时吸收谱线强度
　　3.3.5 甲烷的特征吸收谱线
　　第4章 光谱学检测仪器
　　4.1 近红外光谱
　　4.2 近红外光谱分析仪器的基本概述
　　4.3 近红外光谱仪器性能指标
　　4.4 近红外光谱仪器的基本结构及其含义
　　4.5 近红外光谱仪器的类型
　　4.6 近红外光谱的分析技术
　　4.7 常用的光谱类仪器
　　4.7.1 分光计
　　4.7.2 波长计
　　第5章 光谱吸收型气体传感技术
　　第6章 煤矿瓦斯气体光谱数据处理
　　第7章 可调谐二极管激光吸收光谱检测系统在瓦斯研究中的应用
　　第8章 神经网络在瓦斯浓度检测中的应用
　　第9章 双波长光纤传感网络在煤矿瓦斯监测系统中的构成
　　第10章 结论与展望
　　参考文献

　　    周孟然，教授，中国科学院安徽光学精密机械研究所博士毕业，博士生导师。现任安徽理工大学电气与信息工程学院副院长，主要从事智能控制、光电信息处理、煤矿安全监测监控方面的研究。曾获“全国优秀教师”、“安徽省教学名师”等荣誉称号。2010年被评为安徽省学术和技术带头人后备人选。本书相关研究曾获煤炭工业协会和安徽省科学技术二、三等奖多项。主持国家自然科学基金项目、“十一五”国家科技支撑计划项目、安徽省级自然科学基金项目多项。共发表学术论文75篇。目前是安徽理工大学控制理论与控制工程学科带头人。

　　    《煤矿瓦斯的激光光谱检测技术研究》是基于激光吸收光谱技术的光纤分布式煤矿瓦斯检测的应用研究。整个系统用激光器，通过光纤多路开关，分时地把激光导入到设置于并下的光纤光吸收池，经过气体吸收的激光通过光纤导出到探测器上，完成激光吸收测量。本书构建了基于双波长技术的煤矿瓦斯传感系统，将以前主要用于实验室气体分析的光谱分析技术发展为对气体的在线监测装置。实验结果表明，得到了精确的测量结果。
　　    《煤矿瓦斯的激光光谱检测技术研究》从实际出发，力图为煤矿生产一线及科研工作者人员提供一个借鉴，对瓦斯的检测提供了一个全新的手段和方法。