光声光谱检测装置中光声池的数值计算及优化
文献类型：期刊论文
| 作者 | 程刚2; 曹渊4; 刘锟4 ; 曹亚南2; 陈家金4; 高晓明4
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| 刊名 | 物理学报
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| 出版日期 | 2019 |
| 卷号 | 000 |
| 关键词 | 光学 光声光谱 光声池 数值计算 |
| ISSN号 | 1000-3290 |
| 其他题名 | Numerical calculation and optimization of photoacoustic cell for photoacoustic spectrometer |
| 英文摘要 | 利用光声光谱技术进行痕量气体的检测具有独特的优势,光声池是系统装置中最为重要的核心部件,它决定着整机性能的优劣.以一圆柱形共振型光声池为研究对象,基于声学与吸收光谱学的基本理论,建立了光声池声场激发的数学模型;利用数值模拟方法对光声池空腔结构进行了声学模态仿真,获得了前8阶声学模态值以及声压可视化振型;在考虑热黏性声学损耗的作用下,对光声池进行了热-声耦合多物理场仿真计算;将仿真结果与解析计算和实验结果进行对比,明确了利用数值模拟方法来计算光声池有关指标的可靠性与可行性;针对光声池的优化问题,提出了一种将响应面代理模型与遗传算法相结合的优化算法,在将原光声池中的谐振腔两端形貌更改为喇叭口形的情况下,通过优化算法获得了以光声池品质因数Q及池常数Ccell为最大值寻优的Pareto最优解集;选取一组解进行考察,结果表明,代理模型预测值与数值模拟值指标最大误差仅为1.3%,优化后的新型光声池Q较之前增长了48.9%, Ccell增长了34.4%.研究方法可为光声光谱中光声池的优化设计提供参考借鉴. |
| 语种 | 中文 |
| CSCD记录号 | CSCD:6483660 |
| 源URL | [http://ir.hfcas.ac.cn:8080/handle/334002/47765]  |
| 专题 | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
| 作者单位 | 1.安徽理工大学 2.安徽理工大学 3.中国科学院安徽光学精密机械研究所 4.中国科学院安徽光学精密机械研究所 5.中国科学院安徽光学精密机械研究所 6.中国科学院安徽光学精密机械研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 程刚,曹渊,刘锟,等. 光声光谱检测装置中光声池的数值计算及优化[J]. 物理学报,2019,000. |
| APA | 程刚,曹渊,刘锟,曹亚南,陈家金,&高晓明.(2019).光声光谱检测装置中光声池的数值计算及优化.物理学报,000. |
| MLA | 程刚,et al."光声光谱检测装置中光声池的数值计算及优化".物理学报 000(2019). |
入库方式： OAI收割
来源：合肥物质科学研究院
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