利用被动差分吸收光谱技术反演南极中山站地区夏季臭氧柱浓度 被引量：2

1

作者 罗宇涵 刘文清 +4 位作者 卞林根 逯昌贵 谢品华 司福祺 孙立广 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期456-460,共5页

采用被动差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)对南极中山站地区(69°22′24″S,76°22′14″E)的臭氧柱含量进行了72天(2008年12月10日—2009年2月19日)观测,通过被动差分吸收光谱处理方法对... 采用被动差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)对南极中山站地区(69°22′24″S,76°22′14″E)的臭氧柱含量进行了72天(2008年12月10日—2009年2月19日)观测,通过被动差分吸收光谱处理方法对系统采集的天顶太阳散射光谱进行处理。在反演过程中,考虑了O3,OClO,NO2,O4和BrO的吸收以及大气Ring效应对测量光谱的贡献,获得该区域臭氧柱含量逐日变化趋势。结果表明,观测期间中山站地区没有出现明显的臭氧空洞,但在短时间尺度臭氧含量有较大幅度变化,尤其在12月中旬和2月上旬。与中山站地区Brewer臭氧光谱仪和星载OMI观测资料进行比较分析得出,被动DOAS与Brewer臭氧光谱仪观测数据的相关系数为0.863与星载OMI观测数据的相关系数为0.840,均表现了很好的相关性,说明在南极地区采用被动DOAS在线观测O3柱含量的方法是可靠的。 展开更多

关键词 臭氧 垂直柱浓度 被动差分吸收光谱 南极

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于被动差分吸收光谱技术对大气污染物的监测研究 被引量：2

2

作者 李礼 刘敏 李昂 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期67-69,共3页

被动差分吸收光谱技术是一种新兴发展的大气光学探测技术,可用于区域大气污染监测和大气成分垂直探测。基于被动差分吸收光谱分析技术,利用重庆大气超级站MAX-DOAS监测仪,于2011年5至8月对重庆主城区大气中的SO2、NO2垂直柱浓度进行了... 被动差分吸收光谱技术是一种新兴发展的大气光学探测技术,可用于区域大气污染监测和大气成分垂直探测。基于被动差分吸收光谱分析技术,利用重庆大气超级站MAX-DOAS监测仪,于2011年5至8月对重庆主城区大气中的SO2、NO2垂直柱浓度进行了监测分析,研究得出:NO2垂直柱浓度变化趋势与当地API指数基本一致;NO2、SO2垂直柱浓度有明显日变化特征;MAX-DOAS监测结果与OMI卫星数据对比的相关系数为0.759。 展开更多

关键词 被动差分吸收光谱法 SO2 NO2 垂直柱浓度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于被动差分吸收光谱技术对重庆市大气污染物区域输送的探测研究

3

作者 刘敏 李礼 +3 位作者 余家燕 翟崇治 许丽萍 刘芮伶 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期80-83,共4页

在重庆市大气污染区域输送通道上设置龙市站、超级站、南坪站三个观测站点,利用基于被动DOAS技术的MAX-DOAS地基多轴差分吸收光谱仪对SO2和NO2垂直柱浓度进行连续探测,实时获取两种大气污染物的时空分布和区域性输送过程,并将MAX-DOAS... 在重庆市大气污染区域输送通道上设置龙市站、超级站、南坪站三个观测站点,利用基于被动DOAS技术的MAX-DOAS地基多轴差分吸收光谱仪对SO2和NO2垂直柱浓度进行连续探测,实时获取两种大气污染物的时空分布和区域性输送过程,并将MAX-DOAS探测结果与当地API数据进行了对比分析。探测结果显示,龙市站、超级站、南坪站NO2垂直柱浓度均值分别为5.90×1015、18.96×1015、17.82×1015molec./cm2,超级站最高,龙市站最低;SO2垂直柱浓度均值分别为16.46×1015、18.35×1015、55.56×1015molec./cm2,南坪站最高,龙市站最低;分析研究表明,NO2受本地交通排放源影响为主,SO2则受周边工业污染源排放的影响较大。 展开更多

关键词 被动差分吸收光谱法 SO2 NO2 垂直柱浓度 区域输送

在线阅读 下载PDF 职称材料

被动差分吸收光谱法测量区域内污染气体排放通量的方法研究 被引量：19

4

作者 李昂 谢品华 +2 位作者 刘文清 刘建国 窦科 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期28-32,共5页

研究了一种基于被动差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)测量区域(如工业区,城市)内SO2等大气污染气体排放通量的光学遥测方法。采用安装在汽车上的被动DOAS系统围绕区域进行扫描测量,通过被动DOAS光... 研究了一种基于被动差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)测量区域(如工业区,城市)内SO2等大气污染气体排放通量的光学遥测方法。采用安装在汽车上的被动DOAS系统围绕区域进行扫描测量,通过被动DOAS光谱处理方法对系统采集的天顶太阳散射光谱进行处理获取污染气体柱密度,再结合测量时段的气象(风场)信息获得该区域内污染气体对外的净排放通量。文章着重描述了获得污染气体柱密度的差分吸收光谱方法以及区域内污染气体净排放通量的计算方法,并构建了车载被动DOAS系统对北京市五环路以内区域的SO2和NO2排放进行外场测量,测得了该区域内SO2和NO2净排放通量分别为1.13×104和9.3×103kg.h-1。实验结果表明这种基于被动DOAS的光学遥测方法能够用于区域内污染气体排放通量的快速测量。 展开更多

关键词 被动差分吸收光谱法 污染源 排放通量

在线阅读 下载PDF 职称材料

傅里叶变换在差分吸收光谱技术气体浓度计算中的应用 被引量：8

5

作者 刘前林 王立世 +2 位作者 黄新建 吴艳丹 肖明威 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2830-2834,共5页

在实际测量得到的气体吸收光谱中,发现大多数气体的吸收光谱具有明显的周期性,而傅里叶变换正是用来寻求信号的频率特征。在加窗的条件下,通过对不同气体的吸收光谱进行傅里叶变换,来寻求光谱信号对应的特征频率。在数据分析过程中,发... 在实际测量得到的气体吸收光谱中,发现大多数气体的吸收光谱具有明显的周期性,而傅里叶变换正是用来寻求信号的频率特征。在加窗的条件下,通过对不同气体的吸收光谱进行傅里叶变换,来寻求光谱信号对应的特征频率。在数据分析过程中,发现这样一个规律:在气体吸收光谱经傅里叶变换后的频谱图中,其对应特征频率的幅值与所测的气体浓度成明显的线性对应关系。因此,提出一种新的差分吸收光谱浓度解析方法,即利用气体吸收光谱傅里叶变换后其对应特征频率的幅值与浓度的关系,建立一种浓度反演计算的线性关系式,从而由气体吸收光谱傅里叶变换后特征频率的幅值直接求出气体的浓度。该方法完全摆脱了差分吸收光谱技术的理论基础,大大减少了光谱分析和气体浓度反演计算的过程,是一种值得进一步去探究的光谱分析方法。 展开更多

关键词 傅里叶变换 差分吸收光谱技术 浓度计算 特征频率

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用多轴差分吸收光谱技术反演对流层NO_2 被引量：14

6

作者 徐晋 谢品华 +4 位作者 司福祺 窦科 李昂 刘宇 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2464-2469,共6页

介绍了基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)反演对流层NO2的方法。利用差分吸收光谱技术(DOAS),扣除太阳夫琅和费结构及Ring效应的影响,拟合得到了大气中NO2的差分斜柱浓度dSCD,结合不同观测方向的测量结果分析得到了对流层大气中NO2的... 介绍了基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)反演对流层NO2的方法。利用差分吸收光谱技术(DOAS),扣除太阳夫琅和费结构及Ring效应的影响,拟合得到了大气中NO2的差分斜柱浓度dSCD,结合不同观测方向的测量结果分析得到了对流层大气中NO2的差分斜柱浓度(ΔSCD),结合辐射传输模型SCIATRAN计算得到了大气质量因子(AMF),并进一步计算得到了对流层NO2的垂直柱浓度(VCD)信息。为确保数据的准确性和可比性,将计算结果与长光程差分吸收光谱仪(LP-DOAS)的测量结果进行对比,二者具有较好的一致性,其相关系数R2分别为0.940 27和0.969 24。 展开更多

关键词 大气光学 对流层垂直柱浓度 多轴差分吸收光谱技术 大气质量因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

LED温度波动对差分吸收光谱技术测量NO_2的影响研究 被引量：5

7

作者 凌六一 谢品华 +4 位作者 秦敏 郑尼娜 叶丛雷 李昂 胡仁志 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2886-2890,共5页

研究了中心波长分别为370nm(近紫外)、452nm(蓝光)和660nm(红光)三种无标准具结构的发光二极管(LED)光源温度波动对差分吸收光谱技术(DOAS)测量NO2的影响。利用温度10℃时的LED灯谱构造NO2吸收谱,将其他温度下测得的LED谱作为灯谱,以此... 研究了中心波长分别为370nm(近紫外)、452nm(蓝光)和660nm(红光)三种无标准具结构的发光二极管(LED)光源温度波动对差分吸收光谱技术(DOAS)测量NO2的影响。利用温度10℃时的LED灯谱构造NO2吸收谱,将其他温度下测得的LED谱作为灯谱,以此得到不同温度波动下的NO2差分光学密度,再拟合NO2差分吸收截面到差分光学密度,结果发现拟合残差的峰-峰值与LED温度波动幅度均近似成线性关系,相关性分别为0.995,0.945和0.989;斜率分别为1.12×10-3,5.25×10-5和7.45×10-4℃-1。拟合结果表明,蓝光LED温度波动对DOAS反演影响最小,基本上不影响探测灵敏度,而近紫外和红光LED温度波动对DOAS测量较为敏感,温度波动会导致探测灵敏度的下降。将温度特性相似的有、无标准具结构的两种蓝光LED的反演结果进行了比较,结果显示标准具结构会大幅度增加温度波动对DOAS反演的影响。 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术 发光二极管 温度波动 NO2测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

差分吸收光谱技术测量氯气的数据处理方法研究 被引量：4

8

作者 叶丛雷 谢品华 +4 位作者 秦敏 李昂 凌六一 胡仁志 杨靖文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1734-1738,共5页

基于差分吸收光谱(DOAS)技术,结合自主搭建的一套小型便携式DOAS实验系统,开展了对氯气的实验测量。在处理氯气的标准截面时,比较了两种不同的高通数字滤波方法:三角函数滤波和多项式拟合滤波。实验证明采用后一处理方法能够更加准确反... 基于差分吸收光谱(DOAS)技术,结合自主搭建的一套小型便携式DOAS实验系统,开展了对氯气的实验测量。在处理氯气的标准截面时,比较了两种不同的高通数字滤波方法:三角函数滤波和多项式拟合滤波。实验证明采用后一处理方法能够更加准确反演出氯气的浓度。模拟计算的结果显示,采用五阶多项式处理的结果的误差较小;在不同样品池内的测量结果显示,利用该方法测量氯气的线性度达到0.996 1;实际的一条谱的反演结果显示拟合谱与测量谱基本重合,且剩余噪声谱的峰峰值最大值<5‰;给出整个实验过程中可能的误差主要来源。综合以上的实验结果表明,利用DOAS技术采用多项式拟合处理的方法可以实现对于氯气的检测。 展开更多

关键词 氯气 差分吸收光谱技术 多项式拟合 误差来源

在线阅读 下载PDF 职称材料

目标差分吸收光谱技术测量大气NO_2平均浓度的方法研究 被引量：2

9

作者 刘进 司福祺 +3 位作者 周海金 赵敏杰 窦科 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期895-898,共4页

介绍了一种测量近地面大气NO2平均浓度的新方法——目标差分吸收光谱方法,即target DOAS(target difference absorption spectrum technology)。该方法基于被动差分吸收光谱技术,测量墙体、山体等目标的太阳反射光谱,通过差分吸收光谱... 介绍了一种测量近地面大气NO2平均浓度的新方法——目标差分吸收光谱方法,即target DOAS(target difference absorption spectrum technology)。该方法基于被动差分吸收光谱技术,测量墙体、山体等目标的太阳反射光谱,通过差分吸收光谱算法反演得到目标与仪器之间NO2浓度沿路径的积分值SCD(slant column density),同时仪器到目标之间的距离已知,并通过选取特定的参考光谱扣除目标到大气顶层的痕量气体吸收,最终计算出仪器和目标之间的大气NO2平均浓度。利用建立的目标DOAS系统在合肥开展了观测实验,成功获取了观测地大气NO2浓度。观测结果与主动长光程差分吸收光谱仪观测数据进行对比,二者呈现较好的一致性,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 二氧化氮 目标差分吸收光谱技术 平均浓度

在线阅读 下载PDF 职称材料

被动差分吸收光谱法测量烟羽速度的方法研究

10

作者 李昂 谢品华 +3 位作者 刘文清 刘建国 窦科 林艺辉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2214-2217,共4页

差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)是利用气体分子在紫外-可见光谱范围的特征吸收来测量其浓度含量。被动DOAS以天顶太阳散射光为光源通过对污染源排放烟羽进行扫描测量能获取污染气体(如SO2,NO2)... 差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)是利用气体分子在紫外-可见光谱范围的特征吸收来测量其浓度含量。被动DOAS以天顶太阳散射光为光源通过对污染源排放烟羽进行扫描测量能获取污染气体(如SO2,NO2)柱浓度的连续分部,再结合风场信息后可以估算出污染源污染气体的排放总量。在实际测量中由于无法准确获取烟羽速度这一重要参数使得排放总量的计算变得比较困难,并且这也成为估算总量中的主要误差来源。文章研究了被动DOAS测量污染源排放烟羽速度的原理和方法,两套系统以固定夹角在烟羽下方获取烟羽通过一定距离的时间差从而得到烟羽运动速度。通过两套被动DOAS系统对某电厂排放烟羽进行测量得到了两个时刻的烟羽速度3.6和5.4m.s-1,并与单经纬仪测风法获取当时烟羽高度上的风速结果进行对比表明,这种基于被动DOAS光学遥测方法能够满足烟羽速度的测量。 展开更多

关键词 被动差分吸收光谱 污染源 烟羽速度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于车载多轴差分吸收光谱技术对城市NO2污染分布和排放评估研究 被引量：4

11

作者 刘浩然 胡启后 +4 位作者 谈伟 苏文静 陈羽佳 朱一芝 刘建国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期11-19,共9页

二氧化氮(NO2)在大气光化学中发挥着重要作用,不仅参与了对流层臭氧(O3)的催化生成,同时也能促进生成二次气溶胶。NO2作为交通运输和工业过程中的重要排放产物,通常也被视为一种评估人为污染源排放的指示物,因此,开展城市NO2分布与排放... 二氧化氮(NO2)在大气光化学中发挥着重要作用,不仅参与了对流层臭氧(O3)的催化生成,同时也能促进生成二次气溶胶。NO2作为交通运输和工业过程中的重要排放产物,通常也被视为一种评估人为污染源排放的指示物,因此,开展城市NO2分布与排放研究对于城市大气污染管控与治理具有重要意义。2018年1月和2月期间,基于车载多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)对衡水市区开展了4次走航观测实验,获取了衡水市区环城路上对流层NO2垂直柱浓度(VCD)的空间分布,其浓度范围为0.89×10^15~56.33×10^15 molecule·cm^-2,均值在22.42×10^15~30.20×10^15 molecule·cm^-2。观测结果表明衡水市NO2污染源主要分布在城外东南方向的工业聚集区,以及市区环城路东部的立交桥路段;而城市西部和北部则较为干净,当风场来自该区域会对污染源区起到一定的清洁作用,可使源区NO2浓度降低20%以上。航测期间进行了站点对比观测,综合两者的观测结果评估了衡水市东部污染区域的相对贡献,其NO2含量比西部洁净区域高出了30.1%~61.9%、贡献值高7.89×10^15~13.32×10^15 molecule·cm^-2。将NO 2城市分布与WRF模式模拟的气象数据相结合,可计算出目标区域的NO2本地排放通量为0.86×10^24 molecule·s^-1,该结果相对较低,一方面说明衡水市区相对于其他研究区域,其NO2污染源并非在集中在市区内部;另一方面是因为本次实验研究区域的面积仅有50 km^2,远小于其他研究的城市区域范围。对于实验测得的衡水市区输出总通量,其中96.16%来源于外部传输,3.84%为本地排放造成,进一步证明了衡水市NO2主要污染源位于城外。通过实验期间衡水市区的后向轨迹气团与OMI卫星的NO2平均结果可看出,衡水市除城市东部和东南部的本地污染源外,也受到了北部的保定、廊坊和西北部的石家庄等地的污染传输影响。总体来看,车载多轴差分吸收光谱技术对于城市NO2等污染气体的源区确认、污染贡献评估和排放通量计算方面有较出色的应用前景。 展开更多

关键词 车载多轴差分吸收光谱技术 NO2 空间分布 排放通量

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用差分吸收光谱系统对O3，SO2和NO2的监测分析 被引量：22

12

作者 王东东 朱彬 王静 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期650-655,共6页

结合我国对空气质量自动监测系统质量保证的要求及差分吸收光谱（DOAS）技术自身的技术特点，重点讨论了对南京江北地区的大气污染物的DOAS监测数据的质量控制，并对2007年12月—2008年8月ρ（O3），P（SO2）和ρ（NO2）的日、季节变化... 结合我国对空气质量自动监测系统质量保证的要求及差分吸收光谱（DOAS）技术自身的技术特点，重点讨论了对南京江北地区的大气污染物的DOAS监测数据的质量控制，并对2007年12月—2008年8月ρ（O3），P（SO2）和ρ（NO2）的日、季节变化特征进行了分析．结果表明：ρ（O3），p（SO2）和ρ（NO2）小时均值的频率分布峰值分别出现在30～40，20～30和30～40μg／m^3；三者超过《环境空气质量标准》（GB3095-1996）一、二级标准的频率分别为4．37％和1．02％（O3），21．78％和0．89％（SO2），5．65％和0（NO2）；ρ（O3）季节变化十分明显，春季最高；ρ（SO2）和ρ（NO2）的日变化与局地排放源、大气扩散能力和人类活动密切相关；ρ（O3）和ρ（NO2）日变化呈负相关． 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术 质量控制 空气污染

在线阅读 下载PDF 职称材料

运用傅里叶变换对差分吸收光谱的解析 被引量：4

13

作者 刘前林 王立世 黄新建 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1076-1079,共4页

利用差分吸收光谱技术原理,设计了相应的差分吸收光谱监测装置,对环境中存在两种主要污染气体SO2和NO2进行了监测。在对所测光谱进行分析时,提出了用傅里叶变换的信号分析方法来解析上述两种气体的吸收光谱。在光谱分析过程中,主要包括... 利用差分吸收光谱技术原理,设计了相应的差分吸收光谱监测装置,对环境中存在两种主要污染气体SO2和NO2进行了监测。在对所测光谱进行分析时,提出了用傅里叶变换的信号分析方法来解析上述两种气体的吸收光谱。在光谱分析过程中,主要包括光谱信号的去噪处理和慢变化的拟合两大步骤。差分吸收光谱仪所测到的原始光谱经傅里叶变换后,频谱中的低频部分对应的就是原始光谱中的慢变化部分,而噪声谱主要集中在变换后频谱的高频部分,所以可以通过截取一定频率段的频谱后再通过逆傅里叶变换来去除气体吸收光谱中的慢变换部分和噪声部分,进一步处理后可以得到气体的差分吸收光谱,从而反演计算出对应的气体浓度。通过分析比较,该方法是一种新的差分吸收光谱解析方法,可以更好地拟合出原始光谱中的慢变化部分,与此同时,在去除噪声影响,提高信噪比方面有很好的作用。 展开更多

关键词 傅里叶变换 差分吸收光谱技术 信噪比 光谱分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

结合非对称最小二乘法与傅立叶变换对差分吸收光谱的解析 被引量：1

14

作者 刘前林 王立世 黄新建 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期615-618,共4页

在分析差分吸收光谱技术中的光谱时,光谱慢变化部分拟合结果的好坏尤其关键。在光谱处理过程中,提出了结合非对称最小二乘法与傅立叶变换来解析气体吸收光谱的方法。气体的吸收光谱经傅立叶变换后得到其对应的频谱曲线,在频谱的基础上,... 在分析差分吸收光谱技术中的光谱时,光谱慢变化部分拟合结果的好坏尤其关键。在光谱处理过程中,提出了结合非对称最小二乘法与傅立叶变换来解析气体吸收光谱的方法。气体的吸收光谱经傅立叶变换后得到其对应的频谱曲线,在频谱的基础上,借助非对称最小二乘法拟合出频谱中对应于吸收光谱中慢变化部分的基线。根据傅立叶变换的性质,在频谱的函数值上减去所拟合的基线值,达到去除吸收光谱中的慢变化部分的目的;进一步处理得到气体的差分吸收光谱,从而反演出气体浓度;并与传统的光谱处理方法——多项式拟合光谱慢变化的处理结果做了比较,验证了结合非对称最小二乘法与傅立叶变换来解析差分吸收光谱分析方法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术 傅立叶变换 非对称最小二乘法 慢变化拟合

在线阅读 下载PDF 职称材料

可调谐二极管激光吸收光谱技术在探测灵敏度上的探讨 被引量：4

15

作者 陈志 尚丽平 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期81-81,共1页

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或定量的分析的一种技术方法。在对痕量气体的监测时一般会采取一定的措施去克服直接吸收型... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或定量的分析的一种技术方法。在对痕量气体的监测时一般会采取一定的措施去克服直接吸收型气体传感器的缺陷,提高检测精度。文中概述了TDLAS技术的研究现状,针对近年来国内外出现的基于可调谐二极管激光吸收光谱技术在减小系统干扰,提高探测灵敏度的技术措施,从系统结构处理,调制解调技术,检测装置的处理,检测信号的处理等多个方面作了深入的研讨。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术 探测灵敏度 多光程吸收 差分吸收 调制解调

在线阅读 下载PDF 职称材料

组合式LED宽带光源灯结构对差分吸收光谱反演的影响和扣除方法研究 被引量：2

16

作者 郑尼娜 谢品华 +1 位作者 秦敏 段俊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3339-3346,共8页

发光二极管(LED)发射光谱窄限制了差分吸收光谱反演波段,难以实现多种气体的同时测量。采用光纤束组合两种紫外LED形成组合式LED宽带光源,应用于DOAS系统实现大气SO_(2)和O_(3)的同步探测。光谱分析显示两种LED灯谱在280~295 nm处发生叠... 发光二极管(LED)发射光谱窄限制了差分吸收光谱反演波段,难以实现多种气体的同时测量。采用光纤束组合两种紫外LED形成组合式LED宽带光源,应用于DOAS系统实现大气SO_(2)和O_(3)的同步探测。光谱分析显示两种LED灯谱在280~295 nm处发生叠加,275~301 nm有明显的灯结构。该灯结构会随着双峰光强比增加而增强,同时向短波方向漂移。实际测量时,外界环境改变会引起两个LED光谱各自独立变化,且二者发射光谱波段内大气消光存在差异。这将导致大气吸收光谱的双峰光强比不断变化,且与灯谱不一致,二者相除难以抵消灯结构。光谱反演结果显示宽带光源灯结构为参考谱参与拟合无法较好地扣除干扰。为扣除测量时LED光谱独立变化对光谱反演的影响,提出采用各LED独立灯结构作为参考谱参与拟合,结果显示SO_(2)和O_(3)拟合残差分别由1%、6‰降低至4‰左右,扣除效果较好。该方法与避开干扰结构相比,拓宽了SO_(2)和O_(3)的反演波段,SO_(2)和O_(3)吸收峰分别增加了1.75倍和1倍,平均拟合误差分别降低了67.5%和37.3%,测量精度明显提高。SO_(2)和O_(3)测量结果与同时段同地区的传统氙灯长光程DOAS系统比较,结果显示二者保持较高一致性,相关性系数R高于95%。结果表明DOAS反演时组合式LED宽带光源灯结构可以通过各LED独立的灯结构来拟合扣除。 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术 组合式LED宽带光源 光谱结构扣除 同步探测

在线阅读 下载PDF 职称材料

差分吸收光谱测定北京市冬季大气中的CS_2

17

作者 林艺辉 谢品华 +1 位作者 秦敏 彭夫敏 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期414-418,共5页

2006年2月17-23日在北京市丰台区,利用差分吸收光谱技术（DOAS）对大气中的CS2以及SO2、O3进行连续监测.结果表明,大气中CS2具有明显的日变化特征,日变化曲线存在明显的“双峰”结构,浓度峰值分别出现在早晨7：00-9：00和午夜00：00左右... 2006年2月17-23日在北京市丰台区,利用差分吸收光谱技术（DOAS）对大气中的CS2以及SO2、O3进行连续监测.结果表明,大气中CS2具有明显的日变化特征,日变化曲线存在明显的“双峰”结构,浓度峰值分别出现在早晨7：00-9：00和午夜00：00左右.测量期间CS2最大体积分数达到9.3×10^-9.CS2与SO2日变化趋势基本相同,二者存在较好的相关性.北京市CS2可能主要来源于冬季供暖燃煤、居民用煤和周边地区污染源的贡献. 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术(DOAS) CS2 北京市 大气

在线阅读 下载PDF 职称材料

被动多轴DOAS技术污染气体垂直柱浓度反演方法研究 被引量：15

18

作者 付强 刘文清 +2 位作者 司福祺 张英华 谢品华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1216-1220,共5页

介绍了基于太阳散射光的多轴被动差分吸收光谱技术与系统及其在大气污染气体垂直柱浓度监测中的应用.实验中利用夫琅和费光谱作为参考光谱,同时将Ring光谱作为一种吸收结构参与拟合去除太阳光谱中的夫琅和费结构和Ring效应对测量结果的... 介绍了基于太阳散射光的多轴被动差分吸收光谱技术与系统及其在大气污染气体垂直柱浓度监测中的应用.实验中利用夫琅和费光谱作为参考光谱,同时将Ring光谱作为一种吸收结构参与拟合去除太阳光谱中的夫琅和费结构和Ring效应对测量结果的影响,并结合辐射传输模型将污染气体斜柱浓度转换为垂直柱浓度,通过"好运北京"奥运限车期间与OMI卫星的对比实验一致得出限车期间NO2有约20%的下降,证实了本方法的可行性. 展开更多

关键词 被动差分吸收光谱技术 多轴 垂直柱浓度 Ring效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于TDLAS平衡差分技术的CO气体检测 被引量：5

19

作者 李传亮 蒋利军 +5 位作者 邵李刚 郭心骞 邱选兵 魏计林 高睿 王高 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3165-3169,共5页

利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)结合平衡差分探测技术测量了1.578μm附近的CO气体3-0带P(4)跃迁在不同压强和不同浓度下的吸收光谱信号。由于平衡差分探测方法可以有效地抑制激光光强波动、温度漂移和机械振动等共模噪声,从而提... 利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)结合平衡差分探测技术测量了1.578μm附近的CO气体3-0带P(4)跃迁在不同压强和不同浓度下的吸收光谱信号。由于平衡差分探测方法可以有效地抑制激光光强波动、温度漂移和机械振动等共模噪声,从而提高了光谱探测灵敏度。通过与直接吸收信号相比,平衡差分的信噪比提高了3.4倍,探测极限为87ppmv。测量了浓度为1%压强为40,55,70和85Torr时的CO气体,结果显示在70Torr时其光谱信号最强。并且,利用直接吸收和平衡差分技术测量了不同浓度的CO气体在总压强在70Torr时的光谱信号,发现平衡差分技术光谱强度与浓度的关系线性度符合较好,其测量误差小于5%。为了进一步验证系统的稳定性,连续采集了324s的光谱信号,最后通过Allan方差分析,发现本实验系统的最佳探测时间为38s,探测极限为47.8ppmv。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 平衡差分技术 CO检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于1D-CNN提取Cl2紫外吸收谱特征的浓度反演方法研究

20

作者 贾彤华 程光旭 +3 位作者 杨嘉聪 陈昇 王海容 胡海军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3109-3119,共11页

开放环境下氯气泄漏的准确检测一直是氯碱生产企业亟待解决的难题,差分吸收光谱技术(DOAS)可以实现大气中的污染气体的痕量远距离测量,而氯气的紫外吸收光谱呈现“慢变化”的特征,无法用差分的方法分离吸收特征与噪声信号。提出了一种... 开放环境下氯气泄漏的准确检测一直是氯碱生产企业亟待解决的难题,差分吸收光谱技术(DOAS)可以实现大气中的污染气体的痕量远距离测量,而氯气的紫外吸收光谱呈现“慢变化”的特征,无法用差分的方法分离吸收特征与噪声信号。提出了一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的氯气浓度反演算法来充分利用光谱信息,通过逐层提取氯气的吸收特征,解决了传统算法容易受噪声干扰导致反演精度下降的问题。与常用的最小二乘法(LS)、多层感知机(MLP)、支持向量机(SVR)和k近邻(KNN)方法相比,该算法的反演结果相比实测数据的准确度最高(R2=0.996,RMSE=4.40,MAE=2.64,SMAPE=8.51%)。由于系统中不可避免的随机噪声会对检测产生干扰,对比了S-G滤波、傅里叶变换、奇异值分解和小波变换分解算法的预处理效果。结果表明,S-G滤波和小波分解算法可以在去除噪声的同时保留氯气的吸收特征信息,进一步提高氯气浓度反演模型的性能。所提出的浓度反演算法为实现开放环境下氯气泄漏的远距离定量检测提供了新的可行方法。 展开更多

关键词 氯气泄漏 远程检测 差分吸收光谱技术 深度学习 一维卷积神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料