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基于Lambert-Beer定律的吸光度监测微容量液体体积测量系统及方法研究
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作者 常旭 王金涛 +6 位作者 刘翔 张竟月 佟林 郭立功 许常红 时文才 徐浩铭 《计量学报》 北大核心 2025年第2期198-203,共6页
为解决静力称量法对环境要求高、液体蒸发影响精度且难以实现现场检测的问题,基于Lambert-Beer定律研究了微容量液体体积测量方法。为了提高该方法的测量重复性,设计了具有吸光度监测光路的测量系统,用于监测光源波动等干扰因素并提出... 为解决静力称量法对环境要求高、液体蒸发影响精度且难以实现现场检测的问题,基于Lambert-Beer定律研究了微容量液体体积测量方法。为了提高该方法的测量重复性,设计了具有吸光度监测光路的测量系统,用于监测光源波动等干扰因素并提出了修正系数。设计了测量方案,并给出了相应数学解析模型,以实现微容量液体体积的计算。搭建了实际测量系统并进行实验,液体混匀实验验证了所设计的测量系统可有效提高测量效率,针对100μL微容量液体体积检定点开展的测量实验,验证了吸光度监测光路可以把重复性从2.02%提高至0.76%,最终测量结果符合JJG 646—2006的要求,验证了测量系统的有效性。 展开更多
关键词 容量计量 微容量液体体积 lambert-beer定律 吸光度监测
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应用Lambert-Beer定律计算红外烟幕透过率的误差问题 被引量:12
2
作者 李毅 潘功配 +1 位作者 赵鲁生 周遵宁 《红外技术》 CSCD 北大核心 2001年第4期12-14,共3页
红外烟幕的光学性能测试一般依据Lambert Beer定律进行 ,但在烟幕的光学厚度较大时 ,按该定律计算烟幕的透过率会存在较大的误差。本文通过求解辐射传输方程得到烟幕透过率的精确解 ,将其与Lambert Beer定律的结果相对照 ,获得了用Lambert
关键词 红外烟幕 透过率 lambert-beer定律 误差
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粗糙海底界面的声散射及声传播起伏研究
3
作者 汪磊 黄益旺 +1 位作者 赵振星 夏峙 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1522-1529,共8页
针对不平整海底界面声散射以及其造成的声传播起伏问题,本文使用简正波理论建立了包含粗糙海底散射的稳态海洋声场模型,给出了振幅和相位起伏率的数学表达式,仿真分析了Pekeris波导环境下的声场传播损失以及不同情况下的振幅起伏率和相... 针对不平整海底界面声散射以及其造成的声传播起伏问题,本文使用简正波理论建立了包含粗糙海底散射的稳态海洋声场模型,给出了振幅和相位起伏率的数学表达式,仿真分析了Pekeris波导环境下的声场传播损失以及不同情况下的振幅起伏率和相位起伏率。仿真结果表明:在使用Lambert定律描述海底声散射时,由散射造成的随机声场的传播损失在水平方向上随距离增加而缓慢变大,而在深度方向上较为稳定;相较于相位起伏率,振幅起伏率对信噪比的变化更为敏感;随着海底粗糙度的不断增大,振幅和相位的起伏率会趋近于0。本文建立的模型以及对声传播起伏的分析可以为海洋声场的计算和相应的信号处理工作提供有力的指导。 展开更多
关键词 粗糙海底 海底声散射 声传播起伏 传播损失 起伏率 简正波理论 lambert定律 Pekeris波导
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朗伯-比耳定律的近似线性关系应用于原子吸收光谱法的超微量分析 被引量:3
4
作者 李大治 沈锦荣 姚力 《理化检验(化学分册)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期207-208,共2页
对原子吸收光谱法在超微量测试中,给出了朗伯一比耳定律的近似公式,建立了测定值和透光度的变化值之间的近似线性关系。试验表明,可使原子吸收光谱法的灵敏度提高2~3个数量级。
关键词 朗伯-比耳定律 超微量测试 近似线性关系
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基于Tm^(3+):YAG晶体的功率谱写入与读出参数对谱分辨率的影响
5
作者 陈宇 张双根 徐兵 《光子学报》 北大核心 2025年第6期107-115,共9页
基于Tm^(3+):YAG晶体的光谱烧孔效应实现宽带射频信号处理,研究了功率谱写入与读出参数对谱分辨率的影响。通过龙格-库塔法数值求解两能级光学Bloch方程,计算出各能级粒子数分布变化,在输入线性啁啾脉冲条件下,利用Beer-Lambert型傅里... 基于Tm^(3+):YAG晶体的光谱烧孔效应实现宽带射频信号处理,研究了功率谱写入与读出参数对谱分辨率的影响。通过龙格-库塔法数值求解两能级光学Bloch方程,计算出各能级粒子数分布变化,在输入线性啁啾脉冲条件下,利用Beer-Lambert型傅里叶域传递函数法得到晶体吸收谱,经过差分探测获取信号功率谱。分析讨论了晶体均匀展宽、写入信号强度及读出信号啁啾率对谱分辨率的影响。结果表明,谱分辨率随着晶体均匀展宽、写入信号强度及读出信号啁啾率的增大而增大,读取光谱烧孔的最佳光场啁啾率为1 MHz/μs。当晶体温度为9 K,处理25 GHz带宽情况下,实验测得谱分辨率为300 MHz。 展开更多
关键词 光谱烧孔 BLOCH方程 beer-lambert型傅里叶域传递函数 谱分辨率 啁啾率
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长光程A字型甲烷传感器气室的研究
6
作者 房村 禹胜林 滕雪松 《量子电子学报》 北大核心 2025年第3期324-333,共10页
红外气室是非分光红外甲烷传感器的重要组成部分,它直接影响传感器的性能。本研究基于朗伯-比尔定律,设计了一种反射式A字型气室结构,并通过仿真,调整优化了气室参数。与直射式气室相比,在体积和外轮廓参数相同的情况下,反射式A字型气... 红外气室是非分光红外甲烷传感器的重要组成部分,它直接影响传感器的性能。本研究基于朗伯-比尔定律,设计了一种反射式A字型气室结构,并通过仿真,调整优化了气室参数。与直射式气室相比,在体积和外轮廓参数相同的情况下,反射式A字型气室的光程大约是直射式气室光程的两倍;与现有长光程反射式气室相比,虽然反射式A字型气室的光程-面积比改变不大,但其光通量利用率提高了57.827%。总之,本研究设计的新型气室弥补了传统直射式气室光程短的缺点和已有反射式气室光通量利用率低的问题,同时兼具光程长和光通量利用率高的优点。 展开更多
关键词 光谱学 非分光甲烷传感器 光学气室 朗伯-比尔定律 光程-面积 光通量利用率
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基于平稳高斯过程的Lam bert修正定律
7
作者 刘文中 孔力 翟坦 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期233-235,共3页
论证了基于Lambert方程的动态测量中系统误差的存在性,并针对高斯分布物料模型的射线计数误差进行了分析,提出了基于平稳高斯过程的Lambert定律,同时对普遍存在于在线组分测量中的一种系统误差推导出其误差修正因子。
关键词 lambert方程 动态测量 系统误差 平稳高斯过程 lambert修正定律 射线计数误差 高斯分布模型 元素分析
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基于二能级系统的广义吸收定律
8
作者 娄本浊 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期29-30,共2页
传统Beer定律只有在入射功率密度小于几个kW时才能准确描述介质内部的光学吸收,而对于较大入射功率密度情形,由于存在受激发射和自发发射过程,使得该定律不再适用。目前已有的能够分析含有吸收、受激发射和自发发射三种过程的模型都没... 传统Beer定律只有在入射功率密度小于几个kW时才能准确描述介质内部的光学吸收,而对于较大入射功率密度情形,由于存在受激发射和自发发射过程,使得该定律不再适用。目前已有的能够分析含有吸收、受激发射和自发发射三种过程的模型都没有得出关于吸收定律的解析表达式。为此,本文在二能级系统模型中,利用Lambert W函数解速率方程,推导出了吸收定律的广义解析表达式,并分析得出该广义定律的应用判据。在入射功率密度较低的情况下,该广义吸收定律可转化为传统Beer定律。通过实验测量与数值计算的对比分析,表明该广义定律能够快速准确地描述复杂介质内部的光学吸收。 展开更多
关键词 beer定律 吸收 二能级系统 lambertW函数 入射功率
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一种非分散红外多组分氟利昂气体检测系统的研制
9
作者 赵韦静 王鹏 +3 位作者 郝欣 杨申昊 张鸿宇 侯海波 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1327-1332,共6页
氟利昂是一种在灭火剂和制冷剂中广泛应用的气体,不同应用场景下使用成分各不相同。设计了一种基于非分散红外原理的多组分氟利昂气体检测系统,通过调整法布里-珀罗探测器中心波长匹配不同氟里昂气体的吸收特性,根据Lambert-Beer定律完... 氟利昂是一种在灭火剂和制冷剂中广泛应用的气体,不同应用场景下使用成分各不相同。设计了一种基于非分散红外原理的多组分氟利昂气体检测系统,通过调整法布里-珀罗探测器中心波长匹配不同氟里昂气体的吸收特性,根据Lambert-Beer定律完成数据采集处理和浓度反演计算,加以温度补偿后实现多组分、高精度氟利昂气体检测。所设计的系统克服了传统氟利昂检测组分单一、抗干扰能力弱、使用寿命短的缺点。试验结果表明,所设计系统可同时检测1301、R22和R410A等多组分氟利昂气体,准确区分气体组分,测量精度最优可达10×10^(-6)以内。 展开更多
关键词 光谱学 中红外光源 多组分氟利昂检测 lambert-beer定律
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偏离朗伯比尔定律NaCl水溶液的红外光谱合成 被引量:5
10
作者 姚蒙 王海水 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期65-70,共6页
氯化钠水溶液中,水分子之间的氢键相互作用随氯化钠浓度变化而发生改变,导致不同浓度的水溶液光谱形状也不同,因此NaCl溶液的光谱不满足朗伯比尔定律。如果浓度c与吸光率A不满足朗伯比尔定律,则利用光谱差减技术扣除溶剂水的吸收峰问题... 氯化钠水溶液中,水分子之间的氢键相互作用随氯化钠浓度变化而发生改变,导致不同浓度的水溶液光谱形状也不同,因此NaCl溶液的光谱不满足朗伯比尔定律。如果浓度c与吸光率A不满足朗伯比尔定律,则利用光谱差减技术扣除溶剂水的吸收峰问题就会遇到瓶颈,差减效果不能令人满意。利用二元线性回归分析法和双边夹原理合成杂化光谱,期望在偏离朗伯比尔定律体系,可以理论上获得各种浓度的NaCl水溶液的杂化光谱,并且保证杂化光谱与其代表的真实光谱高度相似。主要结论如下:(1)浓度c1和c2的NaCl水溶液的红外光谱分别为Ac1和Ac2,则浓度介于c1和c2之间的溶液光谱,均可用Ahc(c1,c2)=aAc1+bAc2来表示。Ahc(c1,c2)与浓度为c(c1<c<c2)的溶液的真实光谱Ac高度类似。(2)c2和c1间隔越小,杂化光谱Ahc(c1,c2)与真实光谱Ac的相似度越高,因此可根据精度要求选择合适的Ac1和Ac2来拟合Ahc。(3)杂化光谱Ahc(2%,30%)=aA2%+bA30%,适用浓度区间2%~30%,涵盖浓度范围宽,效果令人满意。(4)回归系数a和b与浓度c关系为a=-3.592c+1.0589,b=3.565c-0.05515。在2%~30%浓度范围内,选取浓度c数值,即可获得相应回归系数a和b,再将a和b代入方程Ahc(2%,30%)=aA2%+bA30%,即可获得NaCl水溶液的杂化光谱。杂化光谱与相对应的真实光谱高度近似,Ahc(2%, 30%)≈Ac,完全可替代真实光谱。 展开更多
关键词 NACL水溶液 朗伯比尔定律 线性回归分析 杂化光谱
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基于比尔朗伯定律的变分水平集模型 被引量:3
11
作者 唐利明 熊点华 方壮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期416-426,共11页
图像成像过程中,由于空气消光性的影响,获取的数字图像质量会退化,包括灰度不均,对比度下降等,给图像分割或者目标的识别带来困难.为解决此问题,本文提出了一个基于比尔朗伯光吸收定律的变分水平集模型以实现此类退化图像的分割和修正.... 图像成像过程中,由于空气消光性的影响,获取的数字图像质量会退化,包括灰度不均,对比度下降等,给图像分割或者目标的识别带来困难.为解决此问题,本文提出了一个基于比尔朗伯光吸收定律的变分水平集模型以实现此类退化图像的分割和修正.首先基于比尔朗伯定律,将观测图像建模为一个退化场和真实图像的乘积.然后对退化场进行Markov随机场正则化,对真实图像实施分片Gaussian分布拟合建模,结合水平集函数正则项,建立变分水平集模型.最后采用结合梯度下降的交替迭代算法对模型进行数值求解.实验结果表明,本文模型可以很好地排除退化场的影响,得到满意的图像分割和修正效果.和几个经典的变分图像分割模型相比,本文模型展示出较好的实验效果,具有最优的JSI,DSI和VOE指标值. 展开更多
关键词 比尔朗伯定律 变分法 水平集 图像分割 图像修正
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摩尔吸光系数法测定酱渣饼和大豆异黄酮产品中总异黄酮含量的研究 被引量:2
12
作者 闫惠丽 张永忠 丁莉莎 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期7-10,共4页
根据Lambert-Beer定律,分别以12种大豆异黄酮的摩尔吸光系数为标准,利用紫外分光光度法对酱渣饼、大豆异黄酮产品进行总异黄酮含量的测定。结果表明,与目前广泛应用的紫外分光光度法、高效液相色谱法等比较,测定数据具有一定的可靠性和... 根据Lambert-Beer定律,分别以12种大豆异黄酮的摩尔吸光系数为标准,利用紫外分光光度法对酱渣饼、大豆异黄酮产品进行总异黄酮含量的测定。结果表明,与目前广泛应用的紫外分光光度法、高效液相色谱法等比较,测定数据具有一定的可靠性和准确性,其优点在于不用标准样品,降低研究成本,方法简便实用。 展开更多
关键词 lambert—beer定律 摩尔吸光系数 大豆异黄酮
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智能化无创血氧饱和度检测系统的研究 被引量:12
13
作者 陈春晓 刘建业 +1 位作者 衡彤 黄强 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期372-376,共5页
无创脉搏血氧饱和度仪能够快速实时进行血氧饱和度的测量 ,在临床中得到广泛的应用。针对复杂生物组织如何建立相对准确的数学模型是提高血氧仪精度的关键问题 ,本文分析了光通过人体组织的传输特性 ,采用辐射传输理论 ,并考虑散射效应 ... 无创脉搏血氧饱和度仪能够快速实时进行血氧饱和度的测量 ,在临床中得到广泛的应用。针对复杂生物组织如何建立相对准确的数学模型是提高血氧仪精度的关键问题 ,本文分析了光通过人体组织的传输特性 ,采用辐射传输理论 ,并考虑散射效应 ,提出了一种新型无创脉搏血氧仪的设计方案 ,有效地减小了血氧仪的测量误差。通过与 PC机联网 。 展开更多
关键词 血氧饱和度 光电传感器 beer-lambert定律 智能化 无创脉搏血氧仪 检测系统
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单光路冷原子吸收法在线测量气态痕量汞的研究 被引量:8
14
作者 王帅 王鹏 +3 位作者 汪细河 高继慧 张治国 吴少华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2262-2265,共4页
建立单光路冷原子吸收在线测Hg小型实验装置,应用HydraAA全自动测Hg仪,采用湿化学法测量吸收液中的Hg浓度,通过测量结果计算出气体中的Hg浓度,测量结果表明渗透管渗透速率稳定。在此基础上,根据Lambert-Beer定律,通过原子吸收的方式测... 建立单光路冷原子吸收在线测Hg小型实验装置,应用HydraAA全自动测Hg仪,采用湿化学法测量吸收液中的Hg浓度,通过测量结果计算出气体中的Hg浓度,测量结果表明渗透管渗透速率稳定。在此基础上,根据Lambert-Beer定律,通过原子吸收的方式测量痕量气态Hg的吸收强度,并与湿化学法测得的结果进行对比分析,实验结果与理论分析吻合较好,表明单光路条件下,冷原子吸收可用于纯净气体中Hg浓度的测量,进一步的研究应当以如何提高系统适应性及抗干扰能力为主要方向,光源强度的脉动可通过监测Hg的其他谱线来消除;外界环境的干扰,例如气体中存在粉尘或吸收池镜片存在污染等,可通过光电耦合变化作用予以消除。 展开更多
关键词 原子吸收 HG 在线测量 全自动测Hg仪 lambert-beer定律
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基于ATMEGA16的便携式瓦斯检测仪 被引量:11
15
作者 付华 刘娜 +1 位作者 周坤 黄嵩 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1322-1326,共5页
针对目前常用瓦斯检测仪检测范围高时精度低,检测精度高时检测范围低等不足,设计了一种基于双检测回路的便携式瓦斯检测仪。该系统以ATMEGA16控制器为核心,利用催化燃烧式传感器和红外探测器组成双回路瓦斯检测电路,并将朗伯-比尔红外... 针对目前常用瓦斯检测仪检测范围高时精度低,检测精度高时检测范围低等不足,设计了一种基于双检测回路的便携式瓦斯检测仪。该系统以ATMEGA16控制器为核心,利用催化燃烧式传感器和红外探测器组成双回路瓦斯检测电路,并将朗伯-比尔红外吸收定律运用到瓦斯检测原理中,提高了低瓦斯浓度时的测量精度,同时扩大了瓦斯浓度的测量范围。系统的无线收发模块可以和上位机通信实现信息共享,其开关机电路可以实现关机后仪器与电源完全断开,有效节约电池能量。实验表明该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高,检测范围广,高效节能等特点,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 瓦斯检测 双回路检测 朗伯-比尔红外吸收定律 ATMEGA16
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基于谐波分析的NDIR气体检测系统 被引量:7
16
作者 赵玲 何秀丽 +2 位作者 贾建 高晓光 李建平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第2期50-53,共4页
针对传统非分光红外(NDIR)气体检测系统智能化程度低和信号分析能力差的问题,采用虚拟仪器技术构建基于快速傅里叶变换谐波分析的新型红外气体检测系统.系统以单板机PCM3353为核心,选用MEMS电调制光源和热释电红外探测器,采用单板机... 针对传统非分光红外(NDIR)气体检测系统智能化程度低和信号分析能力差的问题,采用虚拟仪器技术构建基于快速傅里叶变换谐波分析的新型红外气体检测系统.系统以单板机PCM3353为核心,选用MEMS电调制光源和热释电红外探测器,采用单板机扩展采集卡PM518进行探测器信号采集,在LabVIEW环境中对探测器信号进行滤波降噪和频域分析.SO2气体检测试验表明:相对于传统的数据处理方法,系统信噪比提高了3~5倍,气体检测下限降低为原来的1/4. 展开更多
关键词 红外气体检测 谐波分析 快速傅里叶变换 朗伯-比尔定律 热释电
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烟幕对激光的干扰特性研究 被引量:8
17
作者 刘本利 王红霞 +3 位作者 竹有章 梁栋 王连家 宋增吉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期736-739,共4页
为了研究碳黑球形粒子和石墨球形粒子对1.06μm和10.6μm激光的消光特性,基于Mie理论计算了粒子的消光系数,利用朗伯-比尔定律计算了透过率与烟幕厚度的关系。研究表明:碳黑粒子和石墨粒子都存在一个最佳粒径,使粒子对激光的消光性能达... 为了研究碳黑球形粒子和石墨球形粒子对1.06μm和10.6μm激光的消光特性,基于Mie理论计算了粒子的消光系数,利用朗伯-比尔定律计算了透过率与烟幕厚度的关系。研究表明:碳黑粒子和石墨粒子都存在一个最佳粒径,使粒子对激光的消光性能达到最好,并且粒子半径较小时吸收起主要作用,粒子半径大时是散射和吸收两者共同作用;粒径在0.05~0.16μm范围内时,石墨粒子的消光性能好于碳黑粒子,其他区域内则是碳黑粒子的消光性能好;得到了粒径具有对数正态分布时透过率与烟幕厚度的关系曲线,对实际作战应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 烟幕 碳黑 石墨 激光 MIE理论 朗伯-比尔定律
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基于红外吸收原理的气体检测 被引量:64
18
作者 刘中奇 王汝琳 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2005年第1期65-68,共4页
对红外吸收气体检测进行了原理介绍和优点分析。从消除发光光源功率不稳定和探测器灵敏度不稳定性的因素出发 ,设计了分时差的双光源和双探测器的气室结构。采用单片机作为智能处理 ,设计了气体检测系统的原理框图 。
关键词 红外吸收原理 气体 lambert-beer定律 单片机 气室结构
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一种新型的红外甲烷测量定量分析模型 被引量:5
19
作者 吴永忠 程文娟 +2 位作者 韩江洪 郭太峰 陈丹艳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期275-279,共5页
在分析常用的红外气体浓度定量分析数学模型朗伯-比尔定律之不足的基础上,利用RBF神经网络良好的学习能力、泛化能力和非线性映射能力,以RBF网络为核心,通过训练RBF网络得到红外探测器输出信号、温度与甲烷浓度的关系,从而提出了一种新... 在分析常用的红外气体浓度定量分析数学模型朗伯-比尔定律之不足的基础上,利用RBF神经网络良好的学习能力、泛化能力和非线性映射能力,以RBF网络为核心,通过训练RBF网络得到红外探测器输出信号、温度与甲烷浓度的关系,从而提出了一种新型的红外甲烷浓度测量定量分析模型.分析与实验表明,该模型在甲烷检测中具有较高的精度. 展开更多
关键词 红外甲烷传感器 朗伯-比尔定律 RBF神经网络
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基于OP/FTIR和反射转镜式干涉光谱仪的大气CO2浓度测量 被引量:5
20
作者 魏儒义 周锦松 +3 位作者 张学敏 于涛 高晓惠 任小强 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2978-2983,共6页
对地球大气温室气体进行高精度的探测,是当今数值天气预报和气候与大气环境变化监测的发展需求。利用OP/FTIR测量法,将一台国内率先自行研制的中波红外反射转镜式干涉光谱仪,首次成功地用于地表大气CO2红外吸收光谱的测量。该反射转镜... 对地球大气温室气体进行高精度的探测,是当今数值天气预报和气候与大气环境变化监测的发展需求。利用OP/FTIR测量法,将一台国内率先自行研制的中波红外反射转镜式干涉光谱仪,首次成功地用于地表大气CO2红外吸收光谱的测量。该反射转镜式干涉光谱仪的工作谱段为2 100~3 150cm-1,光谱分辨率为2cm-1。设计了大气成分探测方法,建立了大气浓度参数反演数理依据和定量分析算法。采用基于比尔定律的直接法和基于HITRAN数据库及仪器函数的仿真拟合法,建立了反演模型,并对CO2分子的浓度进行了反演。根据观测和模型分析,CO2的浓度反演结果在300~370ppm,呈现出随自然环境变化先缓慢降低再快速升高的趋势,并在下午至傍晚之间达到低值;同时,随时间的变化,用直接法计算的CO2浓度和用拟合法的仿真值表现出了良好的一致性,所有测量数据之间的相关性高达99.79%,相对误差不超过2.00%,达到了较高的反演精度。结果表明,在遥感测量大气成分方面,基于红外反射转镜式干涉光谱仪的OP/FTIR法是可行且有效的技术手段,直接法或拟合法皆可实现高精度的浓度反演。 展开更多
关键词 大气红外光谱 浓度反演 比尔定律 仪器函数 反射转镜
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