基于激光吸收光谱技术的甲烷碳同位素测量及其成因类型分析

论文摘要

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）,引入模糊自适应比例积分微分循环控制算法实现腔体内部温度和压力的精确控制,选取1658 nm附近的双近红外吸收谱线对实现12CH4和13CH4气体稳定碳同位素的同时测量。通过对来自煤矿井下不同煤层和位置的瓦斯气样进行分析可知,其浓度范围为0.94%～83.91%,所得同位素丰度在-66.75‰到-48.32‰之间。该方法可以很好地区分煤层瓦斯气体来源,并且可以依据同位素丰度值对瓦斯的成因类型进行判断。该技术可为后续开展矿井瓦斯运移通道研究、瓦斯灾源预警、煤层气研究及大气环境研究等提供支持。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张志荣,庞涛,孙鹏帅,夏滑,李哲,余润磬,崔小娟,徐启铭

关键词: 光谱学,煤层瓦斯,甲烷浓度,碳同位素,成因类型

来源: 中国激光 2019年12期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽光子器件与材料省级实验室,中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,台湾云林科技大学环境与安全卫生工程系

基金: 国家重点研发计划(2017YFC0805004),国家自然科学基金(11874364,41877311,41775128),中国科学院对外合作重点项目支持(GJHZ1726),安徽省重点研究与开发计划项目(201904c03020005),安徽省科技重大专项(18030901054)

分类号: O657.3;TD712

页码: 265-272

总页数: 8

文件大小: 862K

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