美国国家标准与技术研究院的数据库

根据标准参考数据计划，NIST的各实验室正在将他们的数据库产品不断加入到在线访问的数据库行列，建立了一系列的科学数值数据库。通过更新现有的数据库及开发新数据库，NIST不断地丰富它的评价数值数据集，为社会提供可靠的、经过评价的数值数据。社会各界的工程师和科学家依靠 NIST的标准参考数据对许多关键技术进行决策。

NIST的标准参考数据库系列包括50多个数据库，其中大部分是建在微机上的多用途数据包，根据学科可分为以下几类：分析化学（包括谱学），原子和分子物理，生物技术，化学与晶体结构，化学动力学，工业流体与化工，材料性能，热力学与热化学，以及NIST的其它数据库。

分析化学类包括质谱库、红外谱、光电子能谱等数据库；原子与分子物理类包括光谱性能、c-射线衰减系数及交叉截面、原子光谱等数据库；生物技术类包括生物大分子结晶库等数据库；化学与晶体结构类有电子衍射等数据库；化学动力学类包括化学动力学、溶液动力学等数据库；工业流体与化工类有物质的热力学性能数据库；材料性能类包括结构陶瓷、腐蚀性能、摩擦材料、高温超导等数据库；表面数据类包括表面结构、d性电子散射交叉截面等数据库；热化学类包括化学热力学、有机化合物热力学性能估算、JANAF热化学表等数据库。

NIST提供科学数值数据服务的方式主要有：①将数据与分析仪器连在一起出售，如质谱库中有近10万个化合物数据，附在质谱仪中出售的有常用的几万个化合物；②以PC数据包方式出售；③联机数据服务；④作为其它大的软件包的一部分；⑤直接装入用户的计算机。

具体的在线科学数据库名单如下：

儿童人体测量数据库（AnthroKids - Anthropometric Data of Children），

铂/氖阴极管灯泡的光谱图（Atlas of the Spectrum of a Platinum/Neon Hollow-Cathode Lamp in the Region 1130-4330 &Aring），

用于电子结构计算的原子参考数据库（Atomic Reference Data for Electronic Structure Calculations），

原子光谱数据库（Atomic Spectra Database，ASD），

原子谱线加宽目录数据库（Atomic Spectral Line Broadening Bibliographic Database），

原子跃迁概率数据库（Atomic Transition Probability Bibliographic Database），

原子重量及同位素成分数据库（Atomic Weights and Isotopic Compositions），

光子总交叉截面（衰减系数）测量目录（Bibliography of Photon Total Cross Section (Attenuation Coefficient) Measurements），

生物高分子结晶数据库（Biological Macromolecule Crystallization Database），

陶瓷互联网手册（Ceramics WebBook），

化学动力学数据库（CKMech，Chemical Kinetic Mechanisms），

化学互联网手册（Chemistry WebBook），

单分子反应计算数据库（ChemRate: A Calculational Database for Unimolecular Reaction），

视觉协同测试床（CIS2 Visual Interoperability Testbed），

化学动力学机理（CKMech，Chemical Kinetic Mechanisms），

计算化学比较和基准数据库（Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database），

计算机辨认工具测试项目网站（Computer Forensics Tool Testing (CFTT) Project Web Site），

二阶光谱数据库（Diatomic Spectral Database），

运算法则和数据结构字典（Dictionary of Algorithms and Data Structures），

电子与等离子体加工用气体相互作用数据 (Electron Interactions with Plasma Processing Gases），

元素数据索引（Elemental Data Index），

工程统计学手册（Engineering Statistics Handbook），

火灾研究信息服务（Fire Research Information Services ，FRIS），

基本物理常数（Fundamental Physical Constants），

中性原子的基本水平和电离能量（Ground Levels and Ionization Energies for the Neutral Atoms），

数学软件指南（Guide to Available Mathematical Software），

NIST计量结果不确定性的评估与表达指南（Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results），

基础原子光谱数据手册（Handbook of Basic Atomic Spectroscopic Data），

绝缘体和建筑材料的热传递性质（Heat Transmission Properties of Insulating and Building Materials），

高温超导材料数据库（High Temperature Superconducting Materials Database），

HIV蛋白酶数据库（HIV Protease Database），

人线粒体蛋白数据库（Human Mitochondrial Protein Database），

烃类光谱数据库（Hydrocarbon Spectral Database），

二氧化碳同位素测定的交互规则（Interactive Algorithm for Isotopic CO2 Measurements），

国际比较数据库（International Comparisions Database），

ITS-90热电偶数据库（ITS-90 Thermocouple Database），

自动数据分析工具（MassSpectator Automated Data Analysis Tool），

矩阵市场数据库（Matrix Market Database），

相位图和计算热动力学―焊接系统（Phase Diagrams and Computational Thermodynamics - Solder Systems），

多轮烃结构索引（Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Structure Index），

聚合物方法数据库（Polymer MALDI MS Methods Database），

高级材料的性质数据总结（Property Data Summaries for Advanced Materials），

断裂韧度性质数据总结（Property Data Summaries for Fracture Toughness），

氧化玻璃的性质数据总结（Property Data Summaries for Oxide Glasses），

蛋白质数据银行（Protein Data Bank (PDB) ( in collaboration with RCSB )

放射性核半衰期计量（Radionuclide Half-Life Measurements），

用于观测星际分子微波跃迁的雷达技术扫描频率（Recommended Rest Frequencies for Observed Interstellar Molecular Microwave Transitions - 1991 Revision），

加强渗透性数值数据库（Database on Reinforcement Permeability Values），

短暂前后重复的DNA数据库（Short Tandem Repeat DNA Internet Database），

无铅焊料的焊接特性数据库（Database for Solder Properties with Emphasis on New Lead-free Solders），

可溶性数据库（IUPAC-NIST Solubility Database），

溶解动力学数据库（NDRL/NIST Solution Kinetics Database on the Web），

坎德拉X-射线天文台光谱数据库（Spectral Data for the Chandra X-ray Observatory），

统计参考数据库（Statistical Reference Datasets），

电子、质子和氦离子的静止能与行程表（Stopping-Power and Range Tables for Electrons,Protons,and Helium Ions），

NIST结构陶瓷学数据库（NIST Structural Ceramics Database），

合成聚合物质谱项目（Synthetic Polymer Mass Spectrometry Project），

X-射线质量衰减系数和能量吸收系数表（Tables of X-Ray Mass Attenuation Coefficients and Mass Energy - Absorption Coefficients），

酶催化反应的热力学数据库（Thermodynamics of Enzyme-Catalyzed Reactions Database），

半导体器件加工用的气体的热物理特性数据库（Database of the Thermophysical Properties of Gases Used in the Semiconductor Industry），

三原子光谱数据库（Triatomic Spectral Database），

Vibrational branching ratios and asymmetry parameters in the photoionization of CO2 in the region between 650 &Aringand 840 &Aring

可见物粘合剂数据集（NIST Visible Cement Dataset），

Wavenumber Calibration Tables from Heterodyne Frequency Measurements

用于剂量测定的X-射线衰减与吸收表（X-Ray Attenuation and Absorption for Materials of Dosimetric Interest），

X-射线波型系数、衰减与散射表（X-Ray Form Factor,Attenuation and Scattering Tables），

X-射线电光子分光光谱数据库（NIST X-ray Photoelectron Spectroscopy Database），

X-射线跃迁能量数据库（X-Ray Transition Energies Database），

光子交叉截面数据库（XCOM: Photon Cross Sections Database）。

1.朗伯-比尔定律

因此，TDLAS技术是一种高分辨率的光谱吸收技术，半导体激光穿过被测气体的光强衰减可用朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律表述式中，IV，0和IV 分别表示频率V的激光入射时和经过压力P，浓度X和光程L的气体后的光强；S（T）表示气体吸收谱线的强度；线性函数g（v-v0）表征该吸收谱线的形状。通常情况下气体的吸收较小，可用式（4-2）来近似表达气体的吸收。这些关系式表明气体浓度越高，对光的衰减也越大。因此，可通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度。

2.光谱线的线强

气体分子的吸收总是和分子内部从低能态到高能态的能级跃迁相联系的。线强S（T）反映了跃迁过程中受激吸收、受激辐射和自发辐射之间强度的净效果，是吸收光谱谱线最基本的属性，由能级间跃迁概率经及处于上下能级的分子数目决定。分子在不同能级之间的分布受温度的影响，因此光谱线的线强也与温度相关。如果知道参考线强S（T0），其他温度下的线强可以由下式求出式中，Q（T）为分子的配分函数；h为普朗克常数；c为光速；k为波尔兹曼常数；En为下能级能量。各种气体的吸收谱线的线强S（T0）可以查阅相关的光谱数据库。

几种常见气体的红外吸收光谱图CO吸收红外线光谱范围：4.65um CO2吸收红外线光谱范围：2.7um,4.26um

CH4 吸收红外线光谱范围：2.4um 3.3um 7.65um

SO2吸收红外线光谱范围：4um 7.45um 8.7um 红外气体分析仪制造原理 利用不同气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性.具有不对称结构的双原子或多原子气体分子,在某些波长范围内（1~25um）吸收红外线,具有各自的特征吸收波长.红外线：波长比可见光的波长长1000~0.75um近红外线：15~0.75um 气体分析用红外线范围：25um 不分光（非色散型）红外线分析仪概念：连续光谱的射线,全部投射到被分析的样气上.使用红外气体分析仪注意要素 1、一台红外气体分析仪只能分析一种气体,若背景气体中含有与被测气体的特征上吸收峰重迭的部分（干扰组分）,要先过滤去除.2、不同气体只吸收某一波长范围或几个波长范围的红外辐射能.

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