一种气体声驰豫吸收谱重建方法的研究

凌云++王晓丽

摘 要：声波在不同气体中传播会产生不同声弛豫吸收，可以通过提取声吸收谱的特征参数去检测未知气体的成分和浓度。但目前获取声弛豫吸收谱的方法复杂度高，且装置复杂。本文提出一种重建气体声弛豫吸收谱的方法，操作简单，结果正确，为未知气体检测打下基础。

关键词：气体声弛豫 研究背景 重建方法 重建过程与结果

一、气体声弛豫吸收研究的背景及意义

当声波在不同成分和浓度的气体中传播时，会产生不同声弛豫吸收，因此可以利用重建声弛豫吸收谱并提取谱线的特征参数，去检测未知气体的成分和浓度。这在行星大气环境检测、空气质量监测、工业中有毒气体检测以及火灾探测中都有着广泛的应用价值。

这种利用声弛豫吸收谱检测未知气体的方法的关键在于如何获取声弛豫吸收谱。目前声谱的测量是釆用一个（或几个）频点的声传感器，通过不断改变压强进行一系列的测量而获得一个宽范围频率-压强比来获得整条声传播谱。但是，这一测量方法的装置十分复杂，且操作复杂度较高，因此该方法无法适应大规模的实际应用中。因此，我们需要找到一种更好的方法来重建声吸收谱。

同理，利用本文方法对98%CH4与2%N2混合气体声弛豫谱进行重建，结果如图3所示。图中可看出，我们得到的声弛豫吸收谱与Petculescu实验数据趋势基本一致，幅度接近，再次证明了本文方法的正确性。

参考文献

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作者简介：凌云（1986.07-），女，湖南衡阳人，硕士研究生，湖南工学院，讲师，研究方向：信号与信息处理，电子设计自动化。endprint