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基于自发瑞利-布里渊散射的氮气体黏滞系数的测量

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物理学报 2018年第7期67卷 262-269页

作者：吴涛商景诚何兴道杨传音南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室南昌330063

体黏滞系数是从微观角度认识气体分子黏滞性的重要参数,传统的兆赫兹声频范围的声波吸收方法无法直接应用于声波弛豫效应在千兆赫兹范围的高频领域,而瑞利-布里渊散射则能实现对声波弛豫效应在千兆赫兹的气体体黏滞系数的测量.本文测量... 详细信息

体黏滞系数是从微观角度认识气体分子黏滞性的重要参数,传统的兆赫兹声频范围的声波吸收方法无法直接应用于声波弛豫效应在千兆赫兹范围的高频领域,而瑞利-布里渊散射则能实现对声波弛豫效应在千兆赫兹的气体体黏滞系数的测量.本文测量了532 nm激光激发的常温下压强分别为1-9 bar的氮气的自发瑞利-布里渊散射光谱,利用已知温度和压强的理论模型对测量光谱进行了比较,获得了准确的散射角.利用该散射角并结合χ~2值最小原理反演得到不同压强(4—9 bar)下氮气的平均体黏滞系数为(1.46±0.14)×10^(-5)kg·m^(-1)·s^(-1),该结果与文献中利用自发瑞利-布里渊散射获得的结果和理论计算结果相近,但与相干瑞利-布里渊散射的测量结果相差明显.利用该平均体黏滞系数对氮气在不同压强下的温度进行了反演,得到各压强下的温度与实际温度的绝对误差小于2.50 K,反演温度的平均值与实际温度误差小于0.15 K,该结果证明了实验测量得到的氮气的体黏滞系数具有较高的准确性,同时也说明利用瑞利-布里渊散射反演气体参数具有较高的准确性和可靠性.

关键词：布里渊散射 Tenti S6模型体黏滞系数温度反演

气体自发瑞利-布里渊散射的理论分析及压强反演

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物理学报 2018年第3期67卷 193-200页

作者：商景诚吴涛何兴道杨传音南昌航空大学测试与光电工程学院江西省光电检测技术工程实验室无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室南昌330063

气体压力是描述体系状态的重要参数,许多物理、化学性质都与压力有关.传统侵入式的压力测量方法会对气体状态产生干扰,影响测量精度,因此需要一种无扰式的测量方法.本实验测量了压强为2,4和6 atm(1 atm=1.01325×10~5 Pa)下加入气溶胶... 详细信息

气体压力是描述体系状态的重要参数,许多物理、化学性质都与压力有关.传统侵入式的压力测量方法会对气体状态产生干扰,影响测量精度,因此需要一种无扰式的测量方法.本实验测量了压强为2,4和6 atm(1 atm=1.01325×10~5 Pa)下加入气溶胶的N2在90?散射方向的自发瑞利-布里渊散射光谱,利用卷积后的Tenti S6模型对测量光谱进行直接拟合,拟合得到的压强值总体误差小于6.0%,求和归一化的均方根误差总体小于6.5%;利用理想的Tenti S6模型对经维纳滤波器反卷积处理后的测量光谱进行拟合,拟合得到的压强值误差总体小于5.0%,求和归一化的均方根误差总体小于6.0%.通过对两种方法的详细对比,发现压强低于2 atm时,对测量光谱进行反卷积处理在一定程度上可以消除仪器函数的影响,提高测量光谱的准确性,其光谱拟合效果和压强反演精度要优于卷积光谱.而在压强高于2 atm的情况下,卷积光谱的拟合效果和压强反演精度要优于反卷积光谱.

关键词：瑞利散射布里渊散射反卷积压强反演

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基于SRBS的气体压强及体黏滞系数测量

基于SRBS的气体压强及体黏滞系数测量

作者：商景诚南昌航空大学

学位级别：硕士

瑞利-布里渊散射的散射截面比拉曼散射的散射截面大约50倍,其在对流层大气参数(温度、压强、风速)测量等方面具有独特的优势,同时利用瑞利-布里渊散射实现恶劣环境(高温、高压)下气体参数的准确测量对于航天飞机主引擎状态的监测和超燃... 详细信息

瑞利-布里渊散射的散射截面比拉曼散射的散射截面大约50倍,其在对流层大气参数(温度、压强、风速)测量等方面具有独特的优势,同时利用瑞利-布里渊散射实现恶劣环境(高温、高压)下气体参数的准确测量对于航天飞机主引擎状态的监测和超燃发动机燃烧室参数测量方面具有重要意义。本文基于Tenti S6模型利用卷积方法和优化后的反卷积方法,分别仿真探究了利用自发瑞利-布里渊散射(SRBS)测量不同气体压强及体黏滞系数相关的各参数误差或不确定度对参数测量准确性的影响并对影响程度进行量化表示,为参数的准确测量和实验数据的分析提供指导。考虑到实际环境特点,本文在已搭建的SRBS探测系统中引入了气溶胶发生装置。基于Tenti S6模型和在不同实验条件下测量的N、O、CO及空气的高信噪比SRBS光谱,分别利用卷积和反卷积方法实现相应条件下气体压强的测量。测量压强的拟合结果表明,在较低压力(<2 bar)下,由卷积方法反演得到的压强要小于实际值,反卷积方法反演得到的压强要大于实际值,反卷积方法的压强反演精度要优于卷积方法;但是在较高压力(≥2 bar)下,结果相反。该结果与仿真分析一致,表明反卷积方法在低压环境下的气体参数测量具有一定的优势。而且压强反演结果表明,米散射的存在在一定程度上会影响压强测量精度,而且相对强度越强这种影响越明显。同时,利用卷积方法测量了各气体在温度为278.0-308.0 K、压强为4-7 bar下的体黏滞系数值,获得各自的体黏滞系数与温度之间函数关系,同时将测量的体黏滞系数值与文献报道值进行对比,对其中的误差进行分析。经比较发现,虽然本文得到的测量结果与报道值存在一定的差异,但是仍能够实现理论光谱与测量光谱较好匹配。造成测量结果存在明显差异的原因包括各相关参数的误差、测量的统计误差、甚至是理论模型自身的缺陷。同时,将不同温度下CO体黏滞系数与温度的函数关系预测的体黏滞系数值作为Tenti S6模型的已知参数对测量1-6 bar下CO的自发瑞利-布里渊散射光谱拟合并反演温度,其反演温度误差小于1.5 K,表明所得函数不仅适用于较高的压力条件(≥4bar)而且在较小压力(<4 bar)时同样有效。

关键词：自发瑞利-布里渊散射(SRBS) 压强体黏滞系数卷积反卷积

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基于自发瑞利-布里渊散射测量空气的温度

光谱学与光谱分析 2019年第10期39卷 2998-3006页

作者：商景诚吴涛杨传音毛崎波何兴道南昌航空大学测试与光电工程学院江西省光电检测技术工程实验室江西南昌330063 南昌航空大学飞行器学院江西南昌330063

瑞利-布里渊散射的散射截面比拉曼散射大,因而其在大气散射中实现对大气对流层温度廓线的准确测量方面具有一定的优势,同时利用瑞利-布里渊散射实现高压环境下温度的准确测量对于航天飞机主引擎状态的监测和超燃发动机燃烧室参数测量方... 详细信息

瑞利-布里渊散射的散射截面比拉曼散射大,因而其在大气散射中实现对大气对流层温度廓线的准确测量方面具有一定的优势,同时利用瑞利-布里渊散射实现高压环境下温度的准确测量对于航天飞机主引擎状态的监测和超燃发动机燃烧室参数测量方面具有重要意义。基于自发瑞利-布里渊散射分别采用反卷积方法和卷积方法来实现空气在不同压力条件下的温度反演,研究引起温度反演误差的原因,并对利用两种方法获得的温度测量结果进行了比较。在利用基于维纳滤波器的反卷积方法对测量光谱直接处理实现温度反演之前,首先利用反卷积方法对由自发瑞利-布里渊散射模型与仪器函数卷积得到的卷积光谱进行处理获得反卷积光谱,将反卷积光谱与未经卷积的理论计算光谱进行比较实现温度反演,并基于温度反演误差小于1.0K,光谱拟合误差相对较小,光谱处理时间短的参数优化原则对反卷积方法中的关键参数奇异值叠加数进行了优化处理,得到优化后的奇异值叠加数为150。随后实验测量了由532nm波长的连续激光激发的纯净空气在温度为294.0K,压强为1~7bar条件下的自发瑞利-布里渊散射光谱,并结合理论计算光谱和最小χ^2值原理对光谱信号散射角进行优化,优化值为90.7°,同时利用反卷积和卷积方法分别对实验测量光谱进行处理实现空气在不同压强下的温度反演。实验结果表明反卷积方法在一定程度上可以提高信号光谱分辨率,而且利用反卷积和卷积方法均可以实现空气在不同压力(1~7bar)条件下温度的准确测量,温度测量的最大误差均小于2.0K;利用反卷积方法的温度反演结果随着气体压强的增大随之得到改善,实现温度反演测量所需要的光谱处理时间减少;在空气压强较低(≤2bar)时,由卷积方法获得的温度反演结果要优于反卷积方法,压强较高(>2bar)时,两种方法的温度反演结果相近,其绝对误差均小于1.0K。通过分析得到引起两种方法温度反演误差的原因主要包括环境温度的波动(±0.2K),散射角存在一定的不确定度以及气体的各已知参数的微量偏差对温度测量结果的影响以及反卷积对光谱噪声的非线性放大引起的光谱扰动对温度测量结果的影响。在实验中可以通过提高测量光谱的信噪比、提高散射角的优化精度及改善反卷积方法来获得更加准确的参数测量结果。

关键词：大气散射布里渊散射瑞利散射反卷积

基于自发瑞利-布里渊散射的相关参数误差对气体温度准确测量的影响

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光学学报 2019年第9期39卷 214-223页

作者：吴涛杨传音商景诚何兴道陈忠平南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西省光电检测技术工程实验室

仿真了氮气在温度为298 K,压强为20265.0~810600.0 Pa下的自发瑞利-布里渊散射光谱,利用仿真光谱研究了法布里-珀罗干涉仪的仪器函数线宽、散射角、气体体黏滞系数、压强参数误差,以及存在气溶胶时米散射干扰对气体温度反演结果的影响... 详细信息

仿真了氮气在温度为298 K,压强为20265.0~810600.0 Pa下的自发瑞利-布里渊散射光谱,利用仿真光谱研究了法布里-珀罗干涉仪的仪器函数线宽、散射角、气体体黏滞系数、压强参数误差,以及存在气溶胶时米散射干扰对气体温度反演结果的影响。仿真结果显示:在仪器函数线宽偏差≤5 MHz,散射角偏差≤0.2°,体黏滞系数偏差≤0.2×10-5 kg·m-1·s-1,以及压强相对误差≤3%的条件下,单个参数偏差导致的温度反演的最大绝对误差为1.7 K。米散射的相对强度为0.3~2.5时,温度反演的误差通常低于2 K。此外,还开展了在温度为298 K,压强在70927.5~709275.0 Pa范围内的侧向90°的氮气自发瑞利-布里渊散射实验,经参数优化后,根据测量光谱对温度进行反演,结果表明:实验结果与仿真分析结论具有较好的一致性,在与仿真相同的参数误差条件下,实验获得的温度绝对误差小于1.2 K。该研究对实现不同压强条件下温度的高精度绝对探测及气体状态的准确分析具有一定的参考意义。

关键词：测量温度反演瑞利-布里渊散射气溶胶仿真

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高重复频率光参量啁啾脉冲放大器研究进展

中国激光 2021年第12期48卷 52-67页

作者：商景诚刘一州赵圣之冯天利杨克建乔文超赵元涛李涛山东大学信息科学与工程学院山东青岛266237 山东大学山东省激光技术与应用重点实验室山东青岛266237 山东大学激光与红外系统集成技术教育部重点实验室山东青岛266237 山东大学晶体材料研究所山东济南250100

光参量啁啾脉冲放大器(OPCPA)在实现高功率、大能量、光学周期量级的超短激光脉冲输出方面极具优势。对具有高脉冲重复频率(≥1 kHz)的OPCPA系统展开研究讨论,全面介绍OPCPA系统的组成;针对不同波段的OPCPA系统,对泵浦源、前端、光参量... 详细信息

光参量啁啾脉冲放大器(OPCPA)在实现高功率、大能量、光学周期量级的超短激光脉冲输出方面极具优势。对具有高脉冲重复频率(≥1 kHz)的OPCPA系统展开研究讨论,全面介绍OPCPA系统的组成;针对不同波段的OPCPA系统,对泵浦源、前端、光参量放大级和压缩器等关键模块分别进行对比和讨论,对限制OPCPA系统性能提升的因素进行分析;最后总结不同输出波长的高重复频率OPCPA系统的研究现状,并对未来的发展方向进行展望。

关键词：激光技术光参量啁啾脉冲放大器超快激光高功率高重复频率光学周期

“内容为王”是传统广播走向媒体融合的立足之本

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记者观察（中） 2024年第2期 110-112页

作者：景知诚天津海河传媒中心生活广播

在当今媒体选代的环境下,作为传统媒体的广播遇到了前所未有的挑战,新媒体客户端和传媒产品应用场景不断更新,使得传统广播原本具备的传播范围广、速度快、伴随性强等优势和特性逐步丧失。不管生态环境如何变化,传统媒体生存发展的第一... 详细信息

在当今媒体选代的环境下,作为传统媒体的广播遇到了前所未有的挑战,新媒体客户端和传媒产品应用场景不断更新,使得传统广播原本具备的传播范围广、速度快、伴随性强等优势和特性逐步丧失。不管生态环境如何变化,传统媒体生存发展的第一资源依旧是原创内容,因为它代表着媒体的立场和思想。

关键词：媒体融合内容为王传媒产品传统广播传统媒体生态环境伴随性原创内容

“主动·权威·高效”:生成式AI时代广播舆情引导力探析

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海河传媒 2024年第2期 67-70,73页

作者：景知诚天津海河传媒中心

在生成式AI新的传播格局下,广播媒体同多模态新媒体在舆论场上的竞逐日趋激烈。广播媒体要正确地引导舆论,必须面对受众多元化、信息碎片化的趋势,把目光聚焦于民众关注的问题上。在参与社会热点的讨论中,充分利用主流媒体的权威性和新... 详细信息

在生成式AI新的传播格局下,广播媒体同多模态新媒体在舆论场上的竞逐日趋激烈。广播媒体要正确地引导舆论,必须面对受众多元化、信息碎片化的趋势,把目光聚焦于民众关注的问题上。在参与社会热点的讨论中,充分利用主流媒体的权威性和新闻资源优势等核心竞争力,努力与各级政府管理部门建立更加密切的联系,通过广播媒体业已形成的良好社会形象和公众美誉度,增强社会舆论引领力和感召力。

关键词： AI时代广播媒体权威性主动发声

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一生有“你”

中国审判 2024年第8期 110-111页

作者：崔景诚不详

我的父亲读过两年私塾,认识一些字,在他们那个年代算是一位文化人。父亲年轻时很爱读书,印象中,父亲经常拿着一本厚厚的“大部头”,可以痴迷地看上一整天,有时连母亲喊他吃饭都听不到。母亲常会嗔怪:“看这东西有什么用?!”但是,母亲从... 详细信息

我的父亲读过两年私塾,认识一些字,在他们那个年代算是一位文化人。父亲年轻时很爱读书,印象中,父亲经常拿着一本厚厚的“大部头”,可以痴迷地看上一整天,有时连母亲喊他吃饭都听不到。母亲常会嗔怪:“看这东西有什么用?!”但是,母亲从来没有真正反对过父亲读书。

关键词：一本私塾爱读书