天然气水合物是一种重要的潜在能源。 用激光拉曼光谱法表征气体水合物能够为研究水合物形成机理和开采方法提供重要信息。 系统介绍了激光拉曼光谱法的基本原理, 综述了激光拉曼光谱仪在气体水合物微观表征上的各种实际应用。 通过激光拉曼测试可分析水合物气体组成、 推测结构类型, 再利用经验公式或者相对定量法可计算出其大/小笼的气体占有率和水合数;利用原位拉曼技术可以观测水合物形成和分解的微观过程, 解析气体分子进入和离开笼子的进程、 进行水合物形成和分解过程中气体浓度变化及水合物形成过程中气体溶解度的测定, 辨识水合物系统中的相变过程, 进而研究水合物形成和分解动力学;激光拉曼光谱法还可用于研究超高压条件下气体水合物的结构及其变化过程。 原位拉曼光谱能够对深海天然气水合物及其环境在原位进行表征;利用拉曼成像技术可以对水合物晶体表面进行系统测定, 探求气体组分在晶体表面的分布。 随着激光拉曼技术的发展及与其他设备联用水平的提高, 激光拉曼光谱仪向便携, 高灵敏度发展, 能够更广泛深入地进行气体水合物微观研究。

介绍了常见的几种类型气体水合物的拉曼光谱特征, 从水合物晶体结构、生成和分解动力学过程、自然界水合物的分析鉴定及激光拉曼光谱原位探测等几方面对天然气水合物拉曼光谱研究的最新进展进行了综述, 探讨了激光拉曼光谱技术目前存在的问题与挑战, 指出了其在天然气水合物研究方面的发展趋势与工作重点。

介绍了一种用于海洋天然气水合物状态变化模拟实验中天然气水合物相变测试的光透射比光纤传感器.利用该传感器探测水合物状态变化过程中光透射比的变化,来测定水合物的相态变化.为了提高光纤传感器的测量准确度减小测量误差,在所研制的光纤传感器中采用了双光路结构,在测量透射光强的同时,测量参考光强以补偿光源光强的波动.另外,在光电转换电路中采用双探测器结构来消除光电探测器暗电流的影响.