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区域大气环境污染光学探测技术进展 被引量：17
1
作者 刘文清 陈臻懿 +3 位作者 刘建国 谢品华 张天舒 刘诚 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1645-1650,共6页
环境污染物的形成、转化、输送和演变过程具有极强的时空相关性,研究和发展能适用于多组分环境污染物的快速、实时、动态监测技术是科学研究工作者面临的重大课题.基于光谱学原理的环境监测技术,由于其具有非接触、无采样、高灵敏度、... 环境污染物的形成、转化、输送和演变过程具有极强的时空相关性,研究和发展能适用于多组分环境污染物的快速、实时、动态监测技术是科学研究工作者面临的重大课题.基于光谱学原理的环境监测技术,由于其具有非接触、无采样、高灵敏度、大范围快速监测等特点,是国际上环境监测技术的主要发展方向之一,并被广泛应用于环境、气象和科学研究等领域.针对京津冀地区大气重污染发生—演变—消散全过程的核心科学问题,通过建立大气污染传输通道立体观测网,开展重污染时段和重污染过程的车载走航、机载观测地基遥感和卫星遥感观测,综合运用大气环境监测网以及超级站等观测平台,获取大气污染物的光学特性、环境气象信息等演变规律,从而推动京津冀及周边地区空气质量的持续改善.光谱学技术在环境监测领域的成功应用,为区域大气和全球环境状况奠定了技术基础. 展开更多
关键词 立体监测 环境光学 大气环境
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傅里叶变换红外光谱对枯草芽孢杆菌的光学特性研究 被引量：9
2
作者 冯明春 徐亮 +6 位作者 高闽光 焦洋 魏秀丽 金岭 程巳阳 李相贤 冯书香 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3193-3196,共4页
使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术,测量了两种不同浓度的枯草芽孢杆菌的红外透过率谱,根据朗伯-比尔定律计算出它们的质量消光截面,通过算出复折射率的虚部,再使用KK(Kramers-Kronig)关系,导出复折射率的实部,并对实验结果作了分析和... 使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术,测量了两种不同浓度的枯草芽孢杆菌的红外透过率谱,根据朗伯-比尔定律计算出它们的质量消光截面,通过算出复折射率的虚部,再使用KK(Kramers-Kronig)关系,导出复折射率的实部,并对实验结果作了分析和讨论。通过研究枯草芽孢杆菌复折射率的测量和分析方法,对于进一步研究生物气溶胶的吸收和散射特性、拓宽生物气溶胶的测量和遥测技术方法,具有重要的意义。 展开更多
关键词 傅里叶变换红外光谱 枯草芽孢杆菌 光学特性
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深紫外波段苯的差分光学吸收光谱DOAS定量方法研究 被引量：6
3
作者 叶凯迪 秦敏 +6 位作者 方武 段俊 唐科 孟凡昊 张鹤露 谢品华 徐文斌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3007-3013,共7页
取代基通过取代苯环上的H原子形成不同苯系物(苯、甲苯、二甲苯等),其共有结构苯环上的不固定π键电子受到激发,使得苯系物在紫外波段240~280 nm具有明显的特征吸收结构,鉴于此大气中的苯及相关的苯系物可以通过差分光学吸收光谱(DOAS)... 取代基通过取代苯环上的H原子形成不同苯系物(苯、甲苯、二甲苯等),其共有结构苯环上的不固定π键电子受到激发,使得苯系物在紫外波段240~280 nm具有明显的特征吸收结构,鉴于此大气中的苯及相关的苯系物可以通过差分光学吸收光谱(DOAS)方法来进行定量,但采用该波段测量需要考虑以下问题:首先是氧气(O_(2))的吸收干扰问题,苯(C_(6)H_(6))在该波段的吸收截面与O_(2)在243~287 nm Herzzberg带相互重叠,且O_(2)的特征光谱结构随O_(2)的浓度不同而变化,导致O_(2)的吸收光学密度与O_(2)的浓度不成线性关系。其次,苯系物结构上的相似性使其在紫外波段的特征吸收结构差别较小并且相互重叠,从而对C_(6)H_(6)的拟合产生干扰。此外,除了O_(2)和苯系物以外,还有臭氧(O_(3))、二氧化硫(SO_(2))等干扰。C_(6)H_(6)在195~208 nm的深紫外波段具有较大的吸收截面(2.417×10^(-17)cm^(2)·molecule-1),为240~260 nm处截面大小(2.6×10^(-18)cm^(2)·molecule^(-1))的9倍左右,针对C_(6)H_(6)在深紫外195~208 nm波段的吸收特征,开展便携式DOAS定量方法研究,采用该波段进行C_(6)H_(6)的光谱定量分析并应用到实际的外场观测。通过建立C_(6)H_(6)与干扰气体SO_(2),氨(NH_(3)),二硫化碳(CS_(2))和一氧化氮(NO)的差分吸收截面的二维相关性矩阵,获取C_(6)H_(6)光谱定量的最优反演波段。通过开展实验室条件下C_(6)H_(6),SO_(2)和NH_(3)不同浓度配比的混气实验对195~208 nm波段反演C_(6)H_(6)的效果进行评估。实验结果显示,采用195~208 nm波段进行光谱反演的探测限为17.6μg·m^(-3),光谱反演浓度与理论浓度的相对测量误差均小于5%且RSD(相对标准偏差)小于3%,同时与240~260 nm波段反演结果进行对比,相对误差小于5%。在外场实际情况下,利用便携式DOAS系统获取190~300 nm的大气测量光谱,通过DOAS方法解析并结合GPS信息,获得了某化工园区C_(6)H_(6)的污染浓度分布,实验结果表明采用195~208 nm深紫外波段同样能适用于对C_(6)H_(6)的光谱定量,与240~260 nm波段反演结果进行对比,二者的相关性达到了0.98且相对误差小于10%。 展开更多
关键词 差分光学吸收光谱 DOAS 苯 深紫外
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环境监测领域颠覆性技术的发展与展望 被引量：23
4
作者 刘建国 孟德硕 +5 位作者 桂华侨 殷高方 张甫 张曙 张红振 王金南 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期50-56,共7页
环境监测技术是支撑和保障环境管理的重要基础,分析研判本领域颠覆性技术的发展态势,有利于加快推进我国生态文明建设与环保产业发展。本文结合文献计量与专利情报分析方法,全面分析评价国内外环境监测领域颠覆性技术的发展历程及最新... 环境监测技术是支撑和保障环境管理的重要基础,分析研判本领域颠覆性技术的发展态势,有利于加快推进我国生态文明建设与环保产业发展。本文结合文献计量与专利情报分析方法,全面分析评价国内外环境监测领域颠覆性技术的发展历程及最新态势。针对我国环保发展对环境监测技术的重大需求,提出了基于大数据融合的多介质环境与生态系统感知技术、基于新材料与器件的微型智能化环境要素传感技术、基于光谱质谱的环境痕量污染物快速在线监测技术以及基于卫星遥感的区域/全球生态环境要素的高分辨率遥感技术等发展方向,以期为我国环境管理与环保产业发展规划提供决策依据。 展开更多
关键词 环境监测 颠覆性技术 发展现状 未来展望
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叶绿素荧光技术对受Cu2＋胁迫藻类暗适应时间的研究 被引量：6
5
作者 段静波 刘文清 +5 位作者 张玉钧 赵南京 王志刚 殷高方 肖雪 方丽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期121-125,共5页
利用叶绿素荧光技术,对受相同浓度Cu2+胁迫的蛋白核小球藻、斜生栅藻、铜绿微囊藻的最佳暗适应时间进行研究.通过对三种供试藻在光照和暗适应时间分别为30s、1min、3min、5min、10min和20min条件下的光合荧光参量进行测定,以光化学淬灭... 利用叶绿素荧光技术,对受相同浓度Cu2+胁迫的蛋白核小球藻、斜生栅藻、铜绿微囊藻的最佳暗适应时间进行研究.通过对三种供试藻在光照和暗适应时间分别为30s、1min、3min、5min、10min和20min条件下的光合荧光参量进行测定,以光化学淬灭参量值为主要参考依据,结合t检验方法对暗适应时间进行显著性差异分析,结果表明:暗适应条件下三种供试藻的潜在最大量子效率值略有增加,实际量子效率值基本保持不变;蛋白核小球藻和斜生栅藻的光化学淬灭参量值和非光化学淬灭参量值随暗适应时间的延长显著增加;铜绿微囊藻光化学淬灭参量值在光照1min时达到最大,无需进行暗适应,这可能与蓝藻在暗适应时发生状态转换有关;藻类不是暗适应时间越长越好,蛋白核小球藻和斜生栅藻的最佳暗适应时间分别为5min和10min.这将为采用叶绿素荧光技术进一步研究毒物对藻类的胁迫机理提供可靠依据. 展开更多
关键词 蛋白核小球藻 斜生栅藻 铜绿微囊藻 暗适应 叶绿素荧光技术
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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
6
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
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机动车尾气CO检测中神经网络多环境因子在线修正算法研究（英文） 被引量：5
7
作者 刘国华 张玉钧 +6 位作者 张恺 唐七星 范博强 鲁一冰 尤坤 何莹 余冬琪 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期704-710,共7页
分析了温度、湿度、压力对预处理后尾气CO浓度测量的影响,提出一种机动车尾气CO检测神经网络多环境因子在线修正算法,首先采用尾气样本数据离线训练得到BP神经网络模型,然后将实时测得的样品气温度、湿度、压力及小数吸收值代入到模型... 分析了温度、湿度、压力对预处理后尾气CO浓度测量的影响,提出一种机动车尾气CO检测神经网络多环境因子在线修正算法,首先采用尾气样本数据离线训练得到BP神经网络模型,然后将实时测得的样品气温度、湿度、压力及小数吸收值代入到模型进行在线修正,得到修正后CO浓度,解决了NDIR传感器因环境变化所带来的测量误差影响.通过标样实验、模拟实验,并和SEMTECH-EcoStar对比检测结果,在样品气温度30～50℃、相对湿度25～40%、压力95～115kPa、CO浓度0～0.2%范围内的最大相对偏差为4.8%.车载外场实验,得到修正因子在0.8～1之间,验证了方法的必要性和可靠性,为机动车尾气的CO浓度的准确检测提供有效技术支持. 展开更多
关键词 尾气CO检测 红外吸收 多环境因子 在线修正 BP神经网络
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用于药品无损分析的近红外光谱检测系统光学设计 被引量：6
8
作者 胡荣 徐亮 +5 位作者 李相贤 李胜 金岭 叶树彬 刘建国 刘文清 《量子电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期264-271,共8页
为实现药品的无损快检,设计了基于傅里叶变换红外光谱检测的光学系统,系统工作波段为4000~12000 cm^(-1)。设计合适的光学结构并确定光学元件的特征参数,用Zemax对设计的光学系统进行光线追迹和优化分析。搭建实验平台,采集了5种相似药... 为实现药品的无损快检,设计了基于傅里叶变换红外光谱检测的光学系统,系统工作波段为4000~12000 cm^(-1)。设计合适的光学结构并确定光学元件的特征参数,用Zemax对设计的光学系统进行光线追迹和优化分析。搭建实验平台,采集了5种相似药品的近红外光谱数据,用主成分分析法(PCA)结合误差反向传播人工神经网络算法(BPANN)对数据进行处理,有效区分了5种药品的光谱,识别准确率达到93.333%。实验结果表明:该近红外光谱检测系统适用于药品的无损分析,能有效鉴别相似药品。 展开更多
关键词 光谱学 近红外光谱 药品分析 光学设计 傅里叶变换
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基于多轴差分吸收光谱技术的合肥地区气溶胶观测研究 被引量：2
9
作者 李晓梅 谢品华 +5 位作者 徐晋 李昂 田鑫 任博 胡肇焜 吴子扬 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期712-719,共8页
大气气溶胶的直径从几纳米到几十微米不等,对大气辐射评估、全球气候变化、当地空气质量和能见度以及人类健康都有着直接或间接影响,尤其秋冬季节是雾霾高发期,更有利于大气气溶胶的生成、转化和积累。目前,用于气溶胶信息观测的技术有... 大气气溶胶的直径从几纳米到几十微米不等,对大气辐射评估、全球气候变化、当地空气质量和能见度以及人类健康都有着直接或间接影响,尤其秋冬季节是雾霾高发期,更有利于大气气溶胶的生成、转化和积累。目前,用于气溶胶信息观测的技术有很多,包括激光雷达、太阳光度计、华盖计、卫星遥感等。多轴差分光学吸收光谱(MAX-DOAS)技术是一种被动遥测式光谱设备,具有稳定、可实时连续监测等特点,可同时获取多种痕量气体的浓度信息,且能反演气溶胶光学厚度(AOD)和气溶胶廓线。介绍了MAX-DOAS反演气溶胶信息的算法,并于2017年12月至2018年1月,在合肥市科学岛开展了MAX-DOAS观测,观测方位角为0度(正北),垂直方向上从低到高扫描10个仰角;反演时取中午时段的天顶方向测量光谱作为参考光谱。在337~370 nm波段,利用QDOAS软件计算出O4斜柱浓度(DSCD),然后再利用气溶胶廓线反演算法(PriAM)反演出AOD和气溶胶消光系数(AE)。将结果与太阳光度计CE318测得的AOD做对比,小时均值和日均值的相关性系数均为0.91,结果表明MAX-DOAS在获取气溶胶信息方面具有较高的可靠性。同时,将MAX-DOAS获得的近地面气溶胶消光系数与地面站点的点式仪器测得的PM2.5浓度进行了相关性对比,日均值和小时均值线性拟合相关系数r分别为0.83和0.62,进一步验证了MAX-DOAS获取气溶胶信息的可靠性。由于冬季是雾霾的高发期, AOD值较高,选取2017年12月3日至6日的一次雾霾过程,廓线结果表明气溶胶主要分布在1.5 km以下,结合当时的风场信息及雾霾期间的气流后向轨迹图,可知此次污染是西北方向污染气团输送导致的。 展开更多
关键词 多轴差分吸收光谱 太阳光度计 溶胶光学厚度 气溶胶消光系数
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基于成像差分吸收光谱技术探测合肥市大气边界层NO2斜柱浓度分布研究 被引量：2
10
作者 吴子扬 谢品华 +5 位作者 徐晋 李昂 张强 胡肇焜 李晓梅 田鑫 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期720-726,共7页
近年来,中国经济发展迅速,工业化程度越来越高,大气环境污染问题加剧,严重影响人民的日常生活,因此对大气污染物的实时监测研究尤为重要。城市边界层大气中各类污染源排放的相互作用,使得其污染问题复杂多变,特别是在重污染过程中污染... 近年来,中国经济发展迅速,工业化程度越来越高,大气环境污染问题加剧,严重影响人民的日常生活,因此对大气污染物的实时监测研究尤为重要。城市边界层大气中各类污染源排放的相互作用,使得其污染问题复杂多变,特别是在重污染过程中污染物在大气中的垂直分布和变化情况问题。成像差分吸收光谱(I-DOAS)技术用于对污染物空间分布的探测,国内外对该技术的研究主要基于地基扫描、机载和星载平台,因其具有长距离、多组分、高分辨同时连续实时观测的特点,观测范围可从小尺度逐渐向大区域拓展,可为分析大气环境现状提供重要数据支撑。地基成像差分吸收光谱技术一般用于对某一污染源的探测,主要研究其对城市大气边界层污染物分布的探测方法,其中介绍了基于比尔-朗伯定律的差分吸收光谱(DOAS)原理,分析了基于"推扫"方式的成像系统的成像原理,并且以大气中常见污染物NO2为例,2018年6月12日在合肥市科学岛开展对边界层大气NO2的成像遥测实验,将多芯光纤束前端与紫外镜头耦合,后端连接光谱仪狭缝,紫外镜头搭载于二维转台电机上,设置二维旋转电机合适的仰角,水平方向上从0°旋转至90°,观测区域中主要包括郊区,电厂区和城市区三个典型区域。选择天顶太阳光谱作为参考谱,将测量光谱、参考谱进行相应多通道光谱合并及提取,每采集一次可获得相对应的38条光谱。使用DOAS反演方法对所有测量光谱进行数据反演,得到38×90组NO2的差分斜柱浓度(DSCD),并根据观测角度的几何模型,将浓度信息与空间维上的像元相匹配,按照扫描方向进行依次插值重构,扣除复杂背景后,获得合肥市边界层NO2差分斜柱浓度的二维分布图像,并且与当天同时进行实验的MAX-DOAS观测数据作对比,两者在郊区、电厂区和城市区的相关系数分别为0.86,0.87和0.83,结果表明该系统能够有效获取城市边界层大气污染物浓度分布信息。 展开更多
关键词 差分吸收光谱 城市边界层 二氧化氮 二维分布成像
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水源性病原菌光谱检测技术研究进展 被引量：2
11
作者 胡玉霞 陈杰 +8 位作者 邵慧 颜普 徐恒 孙龙 肖晓 修磊 冯春 甘婷婷 赵南京 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2672-2678,共7页
水源性病原菌污染会引发多种疾病,严重危害人类健康和公共卫生安全。水源性病原菌检测对人类医疗保健、水安全保障和疾病诊断等具有重要的意义。常规水源性病原菌检测技术,如人工培养法、分子生物法和免疫学法,其测量结果准确、有效,但... 水源性病原菌污染会引发多种疾病,严重危害人类健康和公共卫生安全。水源性病原菌检测对人类医疗保健、水安全保障和疾病诊断等具有重要的意义。常规水源性病原菌检测技术,如人工培养法、分子生物法和免疫学法,其测量结果准确、有效,但样品预处理繁琐且费时,不利于病原菌实时在线检测。光谱检测技术以非侵入式获取病原菌发射、散射或吸收光谱特征,能够确定病原菌性质、结构和含量等信息。由于该技术具有易于操作、快速、便携、无损和便于实时监测等优点,在环境监测、生物分析中具有广泛的应用前景。文章介绍了现有水源性病原菌检测技术及其优缺点,指出开展病原菌快速、高效检测的必要性;讨论了光谱检测技术原理及数据分析方法,重点综述了紫外可见光谱、荧光光谱、红外光谱、拉曼光谱和太赫兹光谱在水源性病原菌检测的工作原理和研究进展;最后总结了各技术的优缺点。提出了光谱技术在病原菌检测的实际应用中面临的挑战及应对策略,为进一步发展基于光谱技术的水源性病原菌的快速检测提供参考。 展开更多
关键词 水源性病原菌 光谱分析 快速检测 紫外可见光谱 荧光光谱 水安全
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傅里叶变换红外光谱仪动镜倾斜和动态校准研究 被引量：14
12
作者 冯明春 徐亮 +6 位作者 金岭 刘文清 高闽光 李胜 李相贤 童晶晶 刘建国 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期163-167,共5页
分析了迈克尔逊干涉仪中动镜和定镜在圆形通光孔径情况下动镜在扫描过程中倾斜对干涉调制度的影响.为满足干涉调制度要求,理论计算发现动镜倾斜角度需控制在1″以内,对应的相位误差为±6.6°以内.为了解决此问题,使动镜和定镜... 分析了迈克尔逊干涉仪中动镜和定镜在圆形通光孔径情况下动镜在扫描过程中倾斜对干涉调制度的影响.为满足干涉调制度要求,理论计算发现动镜倾斜角度需控制在1″以内,对应的相位误差为±6.6°以内.为了解决此问题,使动镜和定镜保持准直,采用定镜动态校准系统对动镜倾斜误差进行校准.实验结果表明,校准后的XR和YR相位误差的均方根分别为1.02°和1.25°,满足系统要求.动态校准系统能够有效地校准动镜长距离运动过程中发生的倾斜误差,对高分辨光谱仪的设计和研制具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 迈克尔逊干涉仪 动镜倾斜 调制度 相位差 动态校准
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NDIR多组分气体分析的干扰修正方法研究 被引量：13
13
作者 孙友文 刘文清 +2 位作者 汪世美 黄书华 于晓曼 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2719-2724,共6页
介绍了非分散红外(Non-Dispersive Infrared,NDIR)多组分气体分析的一种干扰修正方法。根据逐次积分气体吸收模型和方法,并考虑温度和气压对积分线强和线型的影响,选择洛伦兹展宽线型,得到了CO,CO2,NO和H2O在各个滤波通道的响应系数。... 介绍了非分散红外(Non-Dispersive Infrared,NDIR)多组分气体分析的一种干扰修正方法。根据逐次积分气体吸收模型和方法,并考虑温度和气压对积分线强和线型的影响,选择洛伦兹展宽线型,得到了CO,CO2,NO和H2O在各个滤波通道的响应系数。利用响应系数建立了用于干扰修正的四元线性回归方程组,通过求解方程组,修正了气体间的吸收干扰,干扰修正后,各个滤波通道的吸光度只反映对应目标气体的浓度变化。将一定浓度比例的CO,CO2和NO混合气体通入样品池,将干扰修正后的吸光度直接用于浓度反演,CO2的反演误差为2.0%,CO为1.6%,NO为1.7%。理论和实验都证明提出的NDIR多组分气体分析的干扰修正方法是可行的。 展开更多
关键词 光谱学 非分散红外 干扰修正 多组分分析
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傅里叶变换红外光谱辐射定标方法的研究 被引量：19
14
作者 冯明春 徐亮 +7 位作者 高闽光 焦洋 李相贤 金岭 程巳阳 童晶晶 魏秀丽 李胜 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第6期366-370,共5页
红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术,对所测光谱进行定标是定量分析中的重要环节。给出了两点定标、线性多点定标和非线性多点定标的具体算法,使用傅里叶变换红外光谱仪,测量了HFY-302B和HFY-300B型黑体在不同温度下的辐射谱,... 红外辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术,对所测光谱进行定标是定量分析中的重要环节。给出了两点定标、线性多点定标和非线性多点定标的具体算法,使用傅里叶变换红外光谱仪,测量了HFY-302B和HFY-300B型黑体在不同温度下的辐射谱,其中一些辐射谱用于定标,使用另外一个特定温度下的辐射谱来检验定标结果,结果表明,线性多点定标方法更加准确。 展开更多
关键词 傅里叶变换红外光谱 黑体辐射 定标方法
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差分吸收光谱技术监测气溶胶消光系数的误差分析 被引量：7
15
作者 司福祺 刘建国 +6 位作者 谢品华 张玉钧 王缅 刘文清 久世宏明 刘诚 竹内延夫 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1810-1812,共3页
给出了在利用差分吸收光谱技术监测大气气溶胶消光系数时确定测量误差的方法。分析了光源变化、探测器积分时间间隔、大气湍流、系统参数校正、测量系统位移以及粒子后向散射等可能对测量结果产生影响的因素,通过理论分析和实际测量确... 给出了在利用差分吸收光谱技术监测大气气溶胶消光系数时确定测量误差的方法。分析了光源变化、探测器积分时间间隔、大气湍流、系统参数校正、测量系统位移以及粒子后向散射等可能对测量结果产生影响的因素,通过理论分析和实际测量确定气溶胶消光系数误差为0.03 km-1。 展开更多
关键词 气溶胶 差分吸收光谱 消光系数 误差
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基于双光源图像特征的夜间能见度观测方法研究 被引量：7
16
作者 戴庞达 张玉钧 +5 位作者 鲁昌华 周毅 刘晶 肖雪 刘文清 王京丽 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-5,共5页
以视觉方法观测能见度为研究核心,提出了基于双光源图像特征的夜间能见度观测方法,完成在各种不同天气情况下,对能见度的大范围、高精度、高鲁棒观测。首先分析多次散射条件下,光源图像亮度变化与大气消光之间的关系,得出反演能见度的... 以视觉方法观测能见度为研究核心,提出了基于双光源图像特征的夜间能见度观测方法,完成在各种不同天气情况下,对能见度的大范围、高精度、高鲁棒观测。首先分析多次散射条件下,光源图像亮度变化与大气消光之间的关系,得出反演能见度的基本模型,接着,研究了准确获取与能见度相关的光源图像特征提取算法,并提出了一种能消除光源波动的双光源能见度计算方法。最后,使用基于双光源图像特征的能见度观测系统在不同气象条件下进行实验,结果表明,在采用35m基线长度,设定观测上限为15 000m时,观测误差均小于20%,能够满足气象与交通部门的要求。 展开更多
关键词 夜间能见度 消光系数 双光源 视觉方法 光源图像特征
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三种酚类化合物的三维荧光光谱特性研究 被引量：5
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作者 王欢博 张玉钧 +5 位作者 肖雪 金丹 赵南京 殷高方 郭立泉 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1271-1274,共4页
三维荧光光谱技术通过在不同激发波长下扫描发射光谱获得荧光强度变化信息,由于其灵敏度高,选择性好,被广泛用于环境中污染物的监测。利用该方法研究3种酚类化合物的荧光光谱特性,在激发波长为240～360nm,发射波长为260～500nm范围内,... 三维荧光光谱技术通过在不同激发波长下扫描发射光谱获得荧光强度变化信息,由于其灵敏度高,选择性好,被广泛用于环境中污染物的监测。利用该方法研究3种酚类化合物的荧光光谱特性,在激发波长为240～360nm,发射波长为260～500nm范围内,确定了苯酚、间甲酚和麝香草酚的荧光峰位置分别为272/300,274/300和276/304nm。由于3种酚类物质为同系物,结构相似,因此得到的激发光谱和发射光谱在形状上极为相似。工作液浓度在0.02～1.0mg.L-1范围内,3种酚类物质的浓度与荧光强度之间均呈现较好的线性关系,且检出限达到1μg.L-1。实验结果表明,用三维荧光光谱法可对3种酚类化合物进行定性和定量分析。 展开更多
关键词 苯酚 间甲酚 麝香草酚 三维荧光光谱 荧光特性
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腔衰荡光谱技术中衰荡时间的准确快速提取 被引量：12
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作者 王丹 胡仁志 +3 位作者 谢品华 秦敏 凌六一 段俊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2845-2850,共6页
对NO3腔衰荡光谱(cavity ring-down spectroscopy,CRDS)探测系统中衰荡时间的准确提取方法进行了研究。对衰荡时间有效快速的提取可以提高CRDS测量的精度和速度。选取了五种常用的提取衰荡时间的拟合方法,分别为快速傅里叶变换法、离散... 对NO3腔衰荡光谱(cavity ring-down spectroscopy,CRDS)探测系统中衰荡时间的准确提取方法进行了研究。对衰荡时间有效快速的提取可以提高CRDS测量的精度和速度。选取了五种常用的提取衰荡时间的拟合方法,分别为快速傅里叶变换法、离散傅里叶变换法、线性回归总和法、列文伯格-马夸尔特算法和最小二乘法。采用以上五种算法对带有不同大小白噪声的模拟衰荡信号进行拟合,并从受噪声影响情况、拟合准确性和精度、拟合速率,三个方面对五种算法的拟合结果进行对比和分析,结果表明列文伯格-马夸尔特算法和线性回归总和法准确度高、抗噪能力强,但列文伯格-马夸尔特算法拟合速率相对较慢。选取衰荡时间的5~10倍为衰荡信号的最佳拟合波形长度,此时五种算法拟合结果的标准偏差最小。采用外部调制二极管激光器及高反腔搭建CRDS探测系统,针对0.2%噪声的实验条件,选取线性回归总和法和列文伯格-马夸尔特算法对实际测量的实验数据进行处理。实验表明,线性回归总和法拟合准确度和精度与列文伯格-马夸尔特算法相似,但拟合速率比列文伯格-马夸尔特算法快约5倍。实验结果与模拟分析相吻合,表明线性回归总和法为适合我们实验条件的最佳拟合方法。 展开更多
关键词 腔衰荡光谱 衰荡时间 NO3 拟合方法
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气体滤波相关技术在红外甲烷监测系统中的应用 被引量：10
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作者 陈晓宁 刘建国 +1 位作者 司福祺 刘文清 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期49-52,共4页
针对空气痕量气体中甲烷含量低、吸收弱,在非分散红外甲烷检测系统中噪声干扰大的问题,本文提出了利用气体滤波相关检测技术去除背境噪声干扰来提高检测能力的方法。该方法依据气体对红外辐射的特征吸收和相关运算的原理,结合了先进的... 针对空气痕量气体中甲烷含量低、吸收弱,在非分散红外甲烷检测系统中噪声干扰大的问题,本文提出了利用气体滤波相关检测技术去除背境噪声干扰来提高检测能力的方法。该方法依据气体对红外辐射的特征吸收和相关运算的原理,结合了先进的气体滤波技术和相关检测技术,实现了对微弱光谱信号的调制和检测,最后实现了对浓度的反演,从而达到了甲烷气体实时、快速在线检测目的。试验结果表明,系统有10ppb的测量精度。 展开更多
关键词 气体相关滤波 弱信号 甲烷
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激光诱导击穿光谱数据特征自动提取方法研究 被引量：5
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作者 刘立拓 刘建国 +6 位作者 赵南京 鲁翠萍 陈东 石焕 王春龙 张玉钧 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3285-3288,共4页
根据激光诱导击穿光谱(LIBS)展宽主要为非线性Lorentz函数模型,利用Levenberg-Marquardt(L-M)算法对该理论模型中的待定参数进行优化估值,扣除了光谱信号中的连续背景,校正和还原了峰位和峰强,并对拟合数据点自动提取方法进行了分析;以M... 根据激光诱导击穿光谱(LIBS)展宽主要为非线性Lorentz函数模型,利用Levenberg-Marquardt(L-M)算法对该理论模型中的待定参数进行优化估值,扣除了光谱信号中的连续背景,校正和还原了峰位和峰强,并对拟合数据点自动提取方法进行了分析;以MatrixVB与VB混合编程相结合,实现了基于L-M算法的LIBS光谱数据自动拟合与特征参数提取,与手动操作的常用数据分析软件Origin7.5的拟合结果进行了比较,验证了该方法的稳定性与可靠性。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 特征提取 LEVENBERG-MARQUARDT算法 非线性拟合
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