一种空心微球保气性能在线拉曼测量方法

1.一种空心微球保气性能在线拉曼测量方法，其特征在于，包括：步骤一、基于拉曼光谱仪对空心微球内部燃料气体进行光谱采集；步骤二、对空心微球内部燃料气体进行特征峰面积的数据处理；通过选取合适范围的拉曼光谱，确定峰谱范围后进行峰位拟合，得出特征峰面积；步骤三、获取气压-特征峰面积的拟合曲线；步骤四、对空心微球内部燃料气体进行在线保气半寿命计算；所述步骤一中，其过程为：打开电脑和拉曼光谱仪电源，并使用硅片对拉曼光谱仪进行设备校正；将内部填充燃料气体的待测空心微球从保气罐内取出，并用静电膜吸附固定在拉曼光谱仪的载玻片上；依次使用10X、50X物镜寻找空心微球顶点，随后聚焦到空心微球中心点；对空心微球完成聚焦后，设置实验参数后进行检测；所述步骤二中，其过程为：由于空心微球可以是玻璃空心微球或多层聚合物空心微球，其内部D 2 气体S 0 级的最强特征谱线均处于一个较小的波数区间，即150cm -1 ～600cm -1 ，而415.67 cm -1 处的谱线与其他谱线相隔较远，谱线强度也较大，特征峰面积较易得到，因此选择415.67 cm -1 处的谱线作为定量分析的依据，根据选定的谱线，采用LabSpec-6软件，通过高斯格伦兹混合函数进行峰位拟合，取多次计算的平均值，得到特征峰面积；所述步骤三中，其过程为：在△ t 时间段内不定期使用拉曼光谱仪的定量分析功能，通过步骤二的方法，重复跟踪测量5次空心微球内部燃料气体特征光谱的特征峰面积，将得到的A 1 、A 2 、A 2 、A 3 、A 5 的5个数据取自然对数后和对应的气压进行线性拟合，从而得到了气压-特征峰面积的拟合曲线；所述步骤四中，其包括：S41、采集多发空心微球多个时期的气压数据；其过程为：通过步骤二的方法，采集6发空心微球在5个时期的所有特征峰面积数据；再根据步骤三中的气压-特征峰面积的拟合曲线，换算得到6发空心微球5个时期的气压数据；S42、推导计算得出空心微球的保气半寿命；其过程为：根据S41中1号空心微球在5个时期的气压数据，从而获得1号空心微球的气压-时间的拟合曲线，那么空心微球内燃料气体随时间变化遵循以下公式：式中：t为空心微球保气时间， P 0 为空心微球充气后t=0时内部燃料气体的压强，P t 为经过t时间后空心微球内燃料气体的压强；由于空心微球保气半寿命是指空心微球内气压降低到P 0 一半所需要的时间；可以得到：式中：t 1/2 为空心微球保气半寿命；由于拉曼散射光强度，即特征峰面积与D 2 气体浓度线性相关，而D 2 气体浓度又和压强线性相关，可以得到：式中：A 0 为微球内充气后t=0时燃料气体的的特征峰面积；A t 为经过t时间后空心微球内部燃料气体的特征峰面积；将S41中的6发空心微球在t=0/t=672的特征峰面积数据A 0 /At带入公式，即可获得6发空心微球的保气半寿命；从而完成了常温下空心微球内部燃料气体保气半寿命的计算。