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题名基于太赫兹时域光谱技术的挥发性有机物吸附过程研究
被引量：1
- 1
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作者
卢思扬
祝静
谭志成
张雨婷
陈江琳
吴伟
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机构
北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室
北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光纤传感与系统北京实验室
北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测量技术北京市重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第2期254-262,共9页
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基金
中国科协“青年拔尖人才支持计划”项目(2022QNRC001)
北京市教育委员会科学研究计划项目(KM202211232017)
北京信息科技大学光电测量技术北京市重点实验室项目(GDKF2022002)。
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文摘
在挥发性有机物处理领域,吸附法以其高效、经济的特性被广泛应用。提出了通过温度调控四种石墨烯类材料(还原氧化石墨烯rGO、氟化石墨烯FG、氧化石墨烯GO、羧基化氧化石墨烯GO COOH)及三种金属有机框架材料(ZIF-8、ZIF-67、MOF-177)对乙醇的吸附-脱附过程的新思路。室温条件下监测吸附动力学过程,乙醇分子从游离态到吸附于吸附剂表面的吸附态。通过温度调控至46℃、66℃以及76℃的方法,利用太赫兹波对吸附态、脱附态(气态)乙醇的吸收不同,实时监测的乙醇分子从吸附-脱附平衡态到脱附状态的过程。通过调控温度,详细分析了太赫兹时域光谱(THz TDS)信号中光谱峰值的差异,THz-TDS明确证实了四种石墨烯类材料及三种金属有机框架材料与挥发性有机物乙醇所发生的吸附机制,这一发现对于理解吸附-脱附过程的动态平衡具有重要意义。同时,通过EP变化量间接评估了吸附量这一参数,其吸附量关系分别为Q_(GO-COOH)>Q_(FG)>Q_(GO)>Q_(rGO)和Q_(ZIF-8)>Q_(ZIF-67)>Q_(MOF-177),该吸附量的关系通过分析吸附剂的比表面积、表面官能团、总孔体积等理化性质得到了进一步验证。该研究不仅拓展了THz-TDS技术在吸附研究中的应用范围,也为挥发性有机物的高效处理提供了新思路。
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关键词
太赫兹时域光谱
温度调控
吸附-脱附过程
吸附法
挥发性有机物
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Keywords
terahertz time-domain spectroscopy
temperature control
adsorption-desorption process
adsorption method
volatile organic compounds
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分类号
O433.4
[机械工程—光学工程]
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题名光纤光栅光谱分光解调与接入光纤芯径相关性分析
被引量：1
- 2
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作者
邢宇航
李红
孙广开
胡林聪
祝连庆
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机构
北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室
北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室
广州南沙光子感知技术研究院
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出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第1期54-64,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(52375524)
北京学者计划研究项目(BJXZ2021-012-00046)资助。
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文摘
面向细芯光纤光栅传感应用,针对接入光纤芯径不适配所引起的光学成像分辨率较低、光能损失较大、成像质量较差的问题,本文以双光栅二次色散解调光学系统为模型,对比分析了常规单模光纤与不同规格芯径细芯光纤分别接入分光光谱解调模块时对成像和解调精度的影响,模拟了系统成像光斑分辨率、光束发散角、接收面辐照度和MTF曲线在截止频率处取值的变化情况。计算结果表明,当光纤芯径从8μm减小至2μm时,分辨率从0.8 nm提升到0.1 nm。接收面辐照度随芯径值缩小逐渐提升,芯径小于4.8μm后接收面光能利用率达到极限74.98%,曝光时间缩减为常规状态下0.36倍。MTF曲线在截止频率处取值与芯径值呈抛物线相关,芯径取4.2μm时图像接近衍射极限。本文提出并验证了光纤芯径与分光光谱解调成像指标的相关关系,为不同芯径光纤光栅传感的解调技术提供了参考和借鉴。
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关键词
光纤光栅传感
解调光谱仪
解调
细芯光纤
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Keywords
fiber grating sensing
demodulation spectrometer
demodulation
thin-core fibers
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分类号
TH74
[机械工程—光学工程]
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题名类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊设计与微粒操控
被引量：1
- 3
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作者
李红
牛田森
周雅妮
邢诗梦
娄小平
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机构
北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室
北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室
广州南沙光子感知技术研究院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期316-328,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(61903042)
北京学者计划研究项目(BJXZ2021-012-00046)。
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文摘
为提高光镊系统中光纤波导耦合度与微通道集成度,实现对微粒的多样操控,提出了一种类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊结构,从双光束聚焦光场机制出发,分析并建立了光镊探针尖端横向和轴向光阱力数学模型,通过出射光场分布仿真模型的计算,探究了类抛物线形悬挂芯光纤中空孔直径、微粒尺寸与纤芯功率等参量对出射光场和光阱力的影响。结合悬挂芯光纤流道的气压控制,利用CO_(2)激光熔融工艺制备了光纤光镊探针,建立了针对直径2、5、10μm的聚苯乙烯微粒操控实验。研究为单孔悬挂芯光纤应用于光纤光镊实现微粒操控乃至输运提供了技术基础,也为光纤光镊提高集成度与灵活性提供了新的思路。
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关键词
光纤光镊
单孔悬挂芯光纤
抛物线形
光阱力
光操控
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Keywords
fiber optic tweezers
single-hole suspended-core fiber
parabolic shape
optical trap force
optical manipulation
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分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
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