微波光谱仪的真空微波法布腔的研制

发布时间：2021-12-30 13:18

　　傅里叶变换微波光谱仪是研究分子转动光谱的最重要仪器之一,主要针对分子、自由基,以及离子的转动光谱进行准确测量。基于转动光谱拟合出的分子几何结构与电子结构不仅能给计算化学提供绝对标准,更能为其提供新的挑战与机遇。在微波波段的分子转动光谱数据对远程遥感测量一直都有着重要的应用。因为在解码射电望远镜捕获的外太空分子信号时,大多依赖于实验室微波光谱仪所提供的波谱解析。所以利用微波光谱仪获取星际介质中的分子、自由基与离子的特征转动光谱信息为深空射电观测、探索生命起源提供关键性的光谱数据与搜索导向,其意义重大。本文所研制的真空微波法布腔是窄带傅里叶变换微波光谱仪设计搭建所需的核心部件之一。本文分别设计了真空微波法布腔及其辅助装置——真空腔及精密传动装置。微波法布腔由两个小球面半径的内反射铝镜构成,成近共焦排列的结构设计方式,以期使喷出的分子束最大限度地被激发微波覆盖从而极大地提高灵敏度。由于法布腔的工作频率由法布腔铝镜的间距决定,通过自动化控制软件精确调控铝镜的电动线性传杆来控制腔体的共振频率,可在工作频段形成带宽不大于1MHz的共振驻波,以达到临时储存微波能量,从而有效激发样品分子使之从低转动能... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 真空微波法布腔的科学背景
        1.1.1 转动光谱与转动分子分类
        1.1.2 分子转动的哈密顿描述
    1.2 真空微波法布腔的研究意义
    1.3 真空微波法布腔的发展简史
    1.4 本文的内容及结构
2 真空微波法布腔设计参数的基本理论及其研制
    2.1 真空微波法布腔的设计
        2.1.1 真空微波法布腔设计参数的基本理论
        2.1.2 法布腔加工参数的确定
    2.2 法布腔的设计加工
        2.2.1 法布腔及其辅助真空腔立体结构设计建模
        2.2.2 法布腔及其辅助真空腔加工
    2.3 本章小结
3 真空微波法布腔控制系统设计
    3.1 真空微波法布腔控制系统设计
        3.1.1 传统仪器与虚拟仪器
        3.1.2 虚拟仪器的组成
        3.1.3 虚拟仪器的发展
    3.2 LabVIEW语言
        3.2.1 LabVIEW语言的特点
        3.2.2 LabVIEW的数据采集——NI-USB6000
        3.2.3 法布腔铝镜精密传动装置的控制设计
    3.3 本章小结
4 真空微波法布腔的调试与应用
    4.1 微波光谱仪调试
        4.1.1 微波光谱仪搭建
        4.1.2 微波光谱仪探测灵敏度和分辨率检测
        4.1.3 测试样品(BN)的光谱数据
    4.2 转动光谱分析
        4.2.1 实验数据光谱预测与拟合分析
        4.2.2 数据光谱拟合的转动常数与分子结构拟合分析
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]转动光谱学与微波光谱技术研究进展[J]. 李力,孙铭,李晓花,赵镇文,马会民,甘海勇,林镇辉,史生才,Lucy M.Ziurys.  分析化学. 2014(09)
[2]微波波谱技术和应用[J]. 唐守渊,夏之宁,付钰洁,勾茜.  化学进展. 2009(05)
[3]基于数据库的三维模型参数化设计的开发和应用[J]. 闻霞,任雯,孙文磊.  机械设计与制造. 2009(01)
[4]基于KBE的桥式起重机桥架参数化设计技术[J]. 刘志更,侯志利,杨金刚,王宗彦,叶佩馨.  起重运输机械. 2007(01)



本文编号：3558273