1. 本选题研究的目的及意义
甲烷（CH4）是一种无色无味的可燃气体，广泛存在于天然气、煤矿瓦斯、沼气等气体中。
作为一种重要的能源，甲烷在工业生产和居民生活中发挥着重要作用，但其泄漏会造成严重的火灾、爆炸等安全事故，并对环境造成污染，因此，对甲烷气体进行快速、准确的检测至关重要。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着红外光源、探测器和信号处理技术的发展，红外吸收光谱法在气体检测领域的应用越来越广泛，其中也包括对甲烷气体的检测。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究的主要内容包括以下几个方面：
1.红外吸收光谱法检测甲烷气体原理研究:分析甲烷气体的红外吸收特性，确定最佳检测波段，研究红外吸收光谱法的定量分析方法，建立甲烷气体浓度与红外吸收光谱信号之间的关系。
2.便携式红外甲烷气体检测系统设计:设计系统的总体方案，包括光源、气室、探测器、信号处理电路等关键部件的选择和设计，并对气室结构进行优化，以提高系统的灵敏度和稳定性。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
1.理论分析阶段：-研究红外吸收光谱法的基本原理，深入分析甲烷气体的红外吸收特性，确定最佳检测波段和定量分析方法。
-查阅相关文献，了解国内外便携式红外甲烷气体检测技术的研究现状和发展趋势，为系统设计提供参考。
2.实验研究阶段：-根据理论分析结果，选择合适的红外光源、气室、探测器和信号处理电路等关键部件，搭建便携式红外甲烷气体检测系统。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.提出了一种基于新型红外光源和高灵敏度探测器的便携式红外甲烷气体检测方法，与传统方法相比，该方法具有灵敏度高、响应速度快、稳定性好等优点。
2.设计了一种新型气室结构，可以有效提高光程，增强气体吸收，从而提高检测灵敏度。
3.开发了一种基于机器学习的信号处理算法，可以有效降低噪声干扰，提高检测精度。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 李明,张强,王涛,等.基于NDIR技术的便携式CH4气体传感器研究[J].传感器与微系统,2021,40(11):129-132.
[2] 王磊,王晓宇,刘莹,等.基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的便携式甲烷检测系统[J].光谱学与光谱分析,2021,41(03):861-866.
[3] 王鹏,余永,张玉均,等.便携式红外甲烷检测报警仪的研制[J].煤矿安全,2020,51(11):219-222.
