检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于EMI-Ⅱ的火山区域二氧化硫反演研究

光学学报 2023年第6期43卷 94-103页

作者：钱园园罗宇涵周海金常振杨太平奚亮汤付颖司福祺中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

利用差分吸收光谱技术(DOAS)反演了我国第二代星载大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI-Ⅱ)的SO_(2)斜柱浓度(SCD),并通过辐射传输模型SCIATRAN建立了SO_(2)大气质量因子(AMF)的查找表,经去条带处理后获得SO_(2)的垂直柱浓度(VCD)。以2021... 详细信息

利用差分吸收光谱技术(DOAS)反演了我国第二代星载大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI-Ⅱ)的SO_(2)斜柱浓度(SCD),并通过辐射传输模型SCIATRAN建立了SO_(2)大气质量因子(AMF)的查找表,经去条带处理后获得SO_(2)的垂直柱浓度(VCD)。以2021年10月底拉帕尔马岛火山区域为研究对象,基于EMI-Ⅱ数据反演的SO_(2)VCD与国外同类型载荷TROPOMI的结果一致,相关性系数R分别为0.89、0.90、0.92。此外,还将汤加海底火山的SO_(2)反演结果与TROPOMI的监测数据进行对比,结果表明,EMI-Ⅱ观测结果与TROPOMI一致,都观测到此次SO_(2)羽流的自东向西的传输过程。结合风场数据,计算了2022年1月14—15日汤加海底火山爆发产生的SO_(2)排放通量,结果表明,利用EMI-Ⅱ载荷反演的火山区域SO_(2)VCD可靠性高,可实现全球火山爆发预警。

关键词：大气光学差分吸收光谱 EMI-Ⅱ SO_(2)垂直柱浓度汤加海底火山

基于机载与车载差分吸收光谱技术同步观测的污染源NO_x排放通量的分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2020年第5期40卷 17-27页

作者：杨东上曾议奚亮周海金邱晓晗罗宇涵司福祺刘文清中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

研究一种基于机载和车载被动差分吸收光谱(DOAS)技术测量大气污染气体排放通量的光学遥测方法。利用机载成像光谱仪和车载DOAS光谱仪对工业区进行同步走航观测,利用光谱反演获得区域NO2垂直柱浓度分布情况及扩散趋势,然后根据实时风场数... 详细信息

研究一种基于机载和车载被动差分吸收光谱(DOAS)技术测量大气污染气体排放通量的光学遥测方法。利用机载成像光谱仪和车载DOAS光谱仪对工业区进行同步走航观测,利用光谱反演获得区域NO2垂直柱浓度分布情况及扩散趋势,然后根据实时风场数据,结合NOx在大气中的衰减模型,推导出NOx衰减情况及氮氧化物各成分占比,进而获得污染源NOx的排放通量。所提方法修正了NOx在大气中的衰变,计算了该工业园区电厂和钢厂的NOx排放通量分别为3.3331×1024 molecule·s-1和2.6138×1024 molecule·s-1。结果表明:机载和车载观测结果的一致性较好,与未经修正NOx衰变获得的排放通量相比,所提方法获得的排放通量精度提高了约5%~20%。与车载或机载独立观测方式相比,所提方法结合了机载扫描范围大和车载探测空间分辨率高的优点,更有利于对污染扩散趋势的掌握,提高了探测精度。

关键词：大气光学差分吸收光谱技术车载光谱仪机载光谱仪氮氧化物排放通量排放比

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于积分球气室的光声光谱法气体检测研究

光学学报 2021年第16期41卷 112-119页

作者：于欣李振钢刘家祥方勇华司赶上黄文彪中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

光声光谱技术因其灵敏度高、可靠性强、响应速度快等优点,在气体检测方面得到了广泛的应用。积分球气室内壁的高反射率涂层能有效增大光程,所以常被应用于吸收光谱技术中以提高检测灵敏度。在光声光谱气体检测中,以积分球气室作为吸收池... 详细信息

光声光谱技术因其灵敏度高、可靠性强、响应速度快等优点,在气体检测方面得到了广泛的应用。积分球气室内壁的高反射率涂层能有效增大光程,所以常被应用于吸收光谱技术中以提高检测灵敏度。在光声光谱气体检测中,以积分球气室作为吸收池,并在球上附加一根铝管作为共振腔,二者构成耦合声学系统。通过仿真与实验得到系统的实际共振频率,以此共振频率调制LED光源,气体受激产生光声信号;利用嵌入式技术,采集球上与铝管末端的两个微音器信号,并进行数据处理、分析、上传与显示。使用NO_(2)气体进行实验,对比实验结果,发现铝管末端的信号值可有效反演出NO_(2)气体浓度,最低检测浓度(体积分数)为3×10^(-6)。

关键词：测量光声光谱积分球耦合声学系统嵌入式技术

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

成像激光雷达测量大气能见度实验研究

红外与激光工程 2017年第10期46卷 134-142页

作者：孙国栋秦来安程知何枫侯再红中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所大气成分与光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

针对传统的后向散射激光雷达系统结构复杂和需要几何因子矫正的情况,研制了一套可以全天候测量的成像激光雷达用以克服这些缺陷。采用基于求解消光系数分布的方法反演能见度,提出一种Klett后向积分法与遗传算法相结合的改进的迭代算法,... 详细信息

针对传统的后向散射激光雷达系统结构复杂和需要几何因子矫正的情况,研制了一套可以全天候测量的成像激光雷达用以克服这些缺陷。采用基于求解消光系数分布的方法反演能见度,提出一种Klett后向积分法与遗传算法相结合的改进的迭代算法,同时用传统的斜率法和权重拟合法求得能见度。选取比较有代表性的四种天气,多云、阴天、晴天和雨天的数据进行处理,得到这四种天气情况下的能见度。将这四组能见度数据与能见度仪器Belfort 6230A在这四天同时测得的能见度数据进行对比,结果表明,在不同的天气情况下,两种仪器测得的数据趋势相同,相关系数均在0.67以上,具有较强的相关性。可以得出结论:研制的成像激光雷达系统可用于探测大气的能见度。

关键词：成像激光雷达消光系数大气能见度遗传算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

燃烧流场波长调制光谱吸收模型的研究

中国激光 2019年第7期46卷 292-298页

作者：张步强许振宇刘建国夏晖晖聂伟袁峰阚瑞峰中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

基于可调谐半导体吸收光谱的波长调制技术,建立了精确的吸收模型。通过两条已知吸收中心的吸收谱线,对标准具自由光谱范围进行标定,并利用更贴近激光器出光特性的描述模型,得到激光器频率-时间响应,结合实验室标定和HITEMP数据库的杂合... 详细信息

基于可调谐半导体吸收光谱的波长调制技术,建立了精确的吸收模型。通过两条已知吸收中心的吸收谱线,对标准具自由光谱范围进行标定,并利用更贴近激光器出光特性的描述模型,得到激光器频率-时间响应,结合实验室标定和HITEMP数据库的杂合吸收谱线参数,建立了可与实际吸收直接比较的精确模型,以诊断燃烧流场。本研究以H2O为目标分子,选取吸收中心为7185.60 cm^-1和6807.83 cm^-1两条吸收线,利用扣除背景的归一化二次谐波信号峰值反演流场温度,并在管式高温炉上进行实验验证,最高测量温度为1500 K,相对误差小于3.1%。吸收模型的准确性决定了所测流场参数的准确性,该模型可应用到更为复杂的燃烧流场环境,实现流场参数的精确测量。

关键词：光谱学吸收模型波长调制燃烧流场谐波信号

光学器件性能参数对激光雷达探测气溶胶和云退偏比的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2023年第24期43卷 261-270页

作者：王来彬刘东中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230026

二向色镜及偏振分光棱镜作为常用的光学器件,近年来在大气探测偏振激光雷达中得到了广泛使用。但两种光学元件性能上的非理想特性与安装时存在的偏振误差夹角等问题在一定程度上会对大气探测后向散射光的退偏比造成影响。针对偏振激光... 详细信息

二向色镜及偏振分光棱镜作为常用的光学器件,近年来在大气探测偏振激光雷达中得到了广泛使用。但两种光学元件性能上的非理想特性与安装时存在的偏振误差夹角等问题在一定程度上会对大气探测后向散射光的退偏比造成影响。针对偏振激光雷达标定中通常只考虑偏振分光棱镜影响的问题,通过仿真模拟分别分析了二向色镜、偏振分光棱镜以及二者级联下对大气中气溶胶的退偏比影响,并给出了误差分析。以532 nm和1064 nm两种波长下的沙尘粒子与卷云的后向散射光作为输入进行模拟计算,结果显示,常用的长波通二向色镜对模拟输入光源在1064 nm透射通道下有7.111%的退偏比变化,在532 nm反射通道下有3.012%的退偏比变化。对偏振分光棱镜而言,输入为532 nm及1064 nm处探测的沙尘粒子退偏比会分别产生21.333%和27.3%的相对误差变化,532 nm处探测的卷云退偏比会产生14.2%的相对误差变化。两种光学元件在存在偏振误差夹角时均会带来额外的退偏比误差增量,在两种光学元件级联条件下,对模拟光源的退偏比也表现出累加性的误差增大。

关键词：偏振激光雷达二向色镜气溶胶退偏比误差分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于反谐振空芯光纤的甲烷气体检测

光学学报 2022年第19期42卷 17-22页

作者：斯贝贝刘家祥司赶上李振钢宁志强方勇华中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

介绍了一种基于反谐振空芯光纤的甲烷气体检测装置,该装置选用中心波长为1653 nm的分布式反馈激光器结合1.8 m长的反谐振空芯光纤,采用可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制光谱相结合的技术对甲烷气体进行实时测量。利用陶瓷插芯和陶瓷... 详细信息

介绍了一种基于反谐振空芯光纤的甲烷气体检测装置,该装置选用中心波长为1653 nm的分布式反馈激光器结合1.8 m长的反谐振空芯光纤,采用可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制光谱相结合的技术对甲烷气体进行实时测量。利用陶瓷插芯和陶瓷套管光纤耦合器件实现空芯光纤与单模光纤的稳定对接耦合,搭建了无透镜式全光纤气体检测装置,并对不同浓度梯度的甲烷气体展开实验。结果表明,二次谐波信号峰峰值与气体浓度之间呈良好的线性关系,线性相关系数为R^(2)=0.997。由波长调制技术反演得到的甲烷气体的体积分数精度为0.918×10^(-6),相对精度为1.3%。通过Allan方差评估系统的稳定性,当平均时间为66.8 s时,装置的最低探测灵敏度为13×10^(-9)。

关键词：光纤光学光谱学反谐振空芯光纤波长调制气体传感

基于可调谐二极管激光吸收光谱的痕量水汽测量

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2018年第11期38卷 385-390页

作者：臧益鹏聂伟许振宇彭于权阚瑞峰中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

采用可调谐二极管激光吸收光谱技术对高纯氮气中的痕量水汽进行检测。首先,在自主设计的多次反射池中,利用体积分数为1.007×10^(-3)的CH_4作为标准气体,运用1654 nm附近的CH_4吸收光谱,采用三线拟合方法同时拟合3条中心频率相近(小于0.... 详细信息

采用可调谐二极管激光吸收光谱技术对高纯氮气中的痕量水汽进行检测。首先,在自主设计的多次反射池中,利用体积分数为1.007×10^(-3)的CH_4作为标准气体,运用1654 nm附近的CH_4吸收光谱,采用三线拟合方法同时拟合3条中心频率相近(小于0.01 cm^(-1))、低态能级相同的吸收线,测量得到多次反射池的精确光程;然后,研究可调谐二极管激光吸收光谱系统中激光器干涉背景和周围空气段的吸收本底,获得可调谐二极管激光吸收光谱系统的精确本底;最后,利用激光器波长为1854 nm的可调谐二极管激光吸收光谱系统(探测灵敏度为1.14×10^(-6))对高纯氮气中水汽的浓度进行测量,通过严格的背景吸收扣除以及多线Voigt线型模型拟合得到了无背景吸收的水汽光谱,进而获得高纯氮气中水汽的体积分数。结果表明:得到的实验高纯氮气中水汽的体积分数与国家标准规定的高纯氮气中水汽的体积分数的最大偏差为10.33%。

关键词：光谱学吸收光谱高纯氮气水汽多次反射池背景吸收扣除

基于形态学与多项式拟合的紫外拉曼荧光背景扣除算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2022年第22期42卷 192-200页

作者：司赶上刘家祥李振钢宁志强方勇华中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

紫外拉曼光谱技术相较于传统拉曼光谱技术,具有灵敏度高、日盲性、人眼安全性高等优点,被应用于多个领域。采用266 nm紫外激光器作为光源,拉曼和荧光光谱可能存在部分重叠,进而影响拉曼光谱特征的准确获取。针对此问题,联合形态学和多... 详细信息

紫外拉曼光谱技术相较于传统拉曼光谱技术,具有灵敏度高、日盲性、人眼安全性高等优点,被应用于多个领域。采用266 nm紫外激光器作为光源,拉曼和荧光光谱可能存在部分重叠,进而影响拉曼光谱特征的准确获取。针对此问题,联合形态学和多项式拟合算法对紫外拉曼的荧光背景进行扣除,该方法融合形态学较好地保留光谱特征、多项式拟合方法简单有效的优点,实现对紫外拉曼光谱中荧光背景的准确扣除。为了验证方法的有效性,采用该方法对4种不同类型背景的仿真光谱进行基线校正,并与传统方法进行对比。结果表明:相较于现有基线校正算法,该方法在准确率方面优势明显,获得更好的基线校正效果。进一步地,采用该算法对紫外拉曼光谱装置获得的不同衬底硝酸钾样品的实测光谱进行基线校正,结果表明该方法对于不同类型的衬底背景均可获得纯净的拉曼光谱,这为下一步的样品分析提供了更准确的光谱信息。

关键词：光谱学拉曼光谱技术紫外拉曼背景扣除形态学多项式拟合