[发明专利]太赫兹波测定混合气体中各组分浓度的方法

权利要求书

1.一种太赫兹波测定混合气体中各组分浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，用太赫兹波对多种单一气体分别检测获得每种所述单一气体的吸收光谱，根据第一预定规则设定每种所述单一气体的特征峰信息，将所有所述单一气体的所述特征峰信息存储为特征峰信息库；

步骤二，用所述太赫兹波对待测气体进行检测得到所述待测气体的吸收光谱，对该吸收光谱进行归一化处理得到其归一化吸收光谱；

步骤三，将所述归一化吸收光谱与所述特征峰信息库进行对比判定所述待测气体中含有的气体名称；

步骤四，根据判定的气体名称，按照第二预定规则从所述特征峰信息库选出每种判定气体的一个特定特征峰片段，从所述归一化吸收光谱选出与所述特定特征峰片段同频段的一个目标吸收峰片段，通过所述特定特征峰片段的峰-谷高度以及所述目标吸收峰片段的峰-谷高度来计算每种所述判定气体在所述待测气体中的浓度，

其中，步骤四中每种所述判定气体在所述待测气体中的浓度的计算公式为

其中，C是所述判定气体在所述待测气体中的浓度，P₀是盛装所述待测气体的容器内的压强，I/I₀是所述判定气体的吸收强度与其对应的单一气体的吸收强度之比，并且该比值等于所述目标吸收峰片段与所述特定特征峰片段的峰-谷高度之比，V_c是盛装所述待测气体的容器的容积，V_b是所述待测气体的总体积，T_b是所述待测气体的热力学温度，T_c是盛装所述待测气体的容器的热力学温度，P_atm是大气压强；

所述第一预定规则为：当所述吸收光谱的吸收峰片段的频带展宽为5MHz时，设定该吸收峰片段为特征峰信息，

每种所述单一气体的特征峰信息包括5个吸收峰片段，

所述第二预定规则为：当吸收峰片段的频带展宽是所述特征峰信息中的最小频带展宽时，设定该吸收峰片段为所述判定气体的一个特定特征峰片段。

2.根据权利要求1所述的太赫兹波测定混合气体中各组分浓度的方法，其特征在于：

其中，所述太赫兹波的频段为210GHz～270GHz。

3.根据权利要求1所述的太赫兹波测定混合气体中各组分浓度的方法，其特征在于：

其中，所述检测的检测压强为10mTorr。

4.根据权利要求1所述的太赫兹波测定混合气体中各组分浓度的方法，其特征在于：

其中，在步骤一中还包括，对所述吸收光谱使用拟合法处理，得到其相应的二阶导数光谱，根据第一预定规则设定每种所述单一气体的特征峰信息，

在步骤二中还包括，对所述归一化吸收光谱使用拟合法进行处理，得到其相应的归一化二阶导数光谱。

5.根据权利要求1所述的太赫兹波测定混合气体中各组分浓度的方法，其特征在于：

其中，所述特征峰信息库包含的多种单一气体至少包括所述待测气体的所有气体。

6.根据权利要求1所述的太赫兹波测定混合气体中各组分浓度的方法，其特征在于：

其中，在步骤二中，所述归一化处理为，将所述吸收光谱除以用太赫兹源耦合信号为直流信号且与所述太赫兹波同频段的太赫兹波检测真空后得到的吸收光谱，得到所述归一化吸收光谱。