基于卡塞格林望远镜的长光程吸收光谱系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国城市化、工业化进程的不断推进，大气环境形势日趋严峻，严重危害到人类的健康。人们对生存环境的改善要求也越来越强烈，开发性能高、应用范围广的环境监测仪器，是目前环境保护和治理的基础性重点工作。大气污染给人类生存和发展带来了严重的危害，大气监测是治理大气污染的首要任务，大气中污染气体的浓度随季节和时间的不同会发生变化，所以对污染物进行监测是十分必要的。

气体污染是伴随人们生活和工业生产而来的重要社会问题，污染气体浓度监测是了解大气污染的重要途径，其中长光程吸收光谱技术是大气痕量气体和微量成分监测的手段之一。采用卡塞格林式望远镜结构对长光程系统进行设计，具有准直性好、收发光束便捷、收集效率高等优点，因此结合相关技术对系统进行设计和优化，具有重要的应用价值。

2. 研究内容与预期目标

调研长光程吸收光谱系统基本结构，了解卡塞格林望远镜在光谱系统中的应用，了解其光学特征和机械结构；结合光谱应用要求完成机械系统、器件选型设计；开展系统结构设计建立，二维三维模型，绘制零件图图纸；对光路进行模拟计算和分析；集成长光程吸收光谱系统，并对其应用过程进行研究。

目标：1）能够将下列知识运用上：①机械系统设计；②机械原理；③三维建模；④光学设计基础；⑤常见传感器技术。

2）优化卡塞格林望远镜机械设计方案

3. 研究方法与步骤

（1）通过查阅相关文献获得充足的资料，从而全面地了解所研究课题的背景、历史、现状以及前景。

（2）通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题。并查询相关外文翻译资料一份，翻译为中文。

（3）完成整体系统的方案设计，开展系统原理调研、机械结构设计、光学系统设计等任务，提交系统设计图纸、光路设计方案、分析数据等材料；并撰写设计说明书初稿。

4. 参考文献

[1] ninazheng, ka lok chan, pinhua xie, min qin, liuyi ling, fengcheng wu, renzhi hu,

observationsof atmospheric trace gases in china using a compact led long path doas system,atmospheric pollution research, volume 9, issue 2, 2018, pages 379-387,

[2] hong-lian, li, et al.measurement of air pollutants by differential optical absorption spectroscopyusing a cassegrain telescope with fibers[j]. optoelectronics letters, 2013.

5. 工作计划

（1）2022-2-01～2022-3-10调研文献资料，进行文献综述，撰写开题报告，翻译英文文献；

（2）2022-3-11～2022-3-31查阅相关资料，深入了解长光程吸收光谱系统组成，开展系统初步的望远镜机械结构设计、控制方案；

（3）2022-4-01～2022-4-30优化卡塞格林望远镜机械设计方案，开展关键部件参数选型计算和光路系统仿真和设计工作，完善相关辅助系统的设计；