煤热解中痕量乙烯在线激光吸收光谱检测 被引量：4

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作者 段政 孟星星 +6 位作者 李凯亮 孙小聪 田亚莉 宫廷 李传亮 邱选兵 蔡廷栋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期670-677,共8页

为了实现煤热解过程中痕量乙烯(C2H4)标识气体的在线识别与检测,结合波长调制与长光程技术,搭建了煤热解乙烯在线激光吸收光谱检测装置。采用中心波长为1620 nm通信波段DFB激光器作为激光光源,有效光程为15 m的多光程吸收池为样品吸收池... 为了实现煤热解过程中痕量乙烯(C2H4)标识气体的在线识别与检测,结合波长调制与长光程技术,搭建了煤热解乙烯在线激光吸收光谱检测装置。采用中心波长为1620 nm通信波段DFB激光器作为激光光源,有效光程为15 m的多光程吸收池为样品吸收池,利用SR830进行波长解调,通过二次谐波信号反演得到乙烯浓度。使用高精度流量控制器,利用高纯氮气稀释乙烯配比,制备得到10×10^(-6)到90×10^(-6)的标准乙烯样气,其线性拟合的相关系数R2为0.9989;对浓度为20×10^(-6)的乙烯进行连续4000 s的Allan方差分析,实验结果表明,检测极限为121×10^(-9)。为了研究不同气体氛围下煤热解过程中乙烯浓度的演化规律,控制气体流速为150 mL/min,分别在氮气、空气以及合成空气中对乙烯标识气体的释放过程进行热重分析实验。研究发现,当温度小于500℃时,3种气体环境下乙烯释放量较少且基本一致,当温度在500~700℃时,氮气环境中乙烯释放量要远高于其他两种气体,但空气中乙烯释放的增速最快,最大释放量约为40×10^(-6),温度高于700℃时乙烯释放量均开始减少。这一结果为进一步探索煤热解中乙烯的生成机理提供了理论和实验基础。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱技术 乙烯 ALLAN方差 波长调制 煤热解

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燃煤锅炉高温腐蚀气体激光在线监测设备研究 被引量：1

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作者 李龙 师帅 +5 位作者 宫廷 田亚莉 郭古青 邱选兵 熊小鹤 李传亮 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1060-1067,共8页

燃煤锅炉燃烧场的经济性、安全性和环保性对于智慧电厂建设具有重要意义。H2S和CO是燃煤锅炉燃烧场的两种主要高温腐蚀气体,它们不仅腐蚀锅炉近壁面,尾气对大气环境的危害也极其严重。基于近红外可调谐半导体激光吸收光谱技术,结合波长... 燃煤锅炉燃烧场的经济性、安全性和环保性对于智慧电厂建设具有重要意义。H2S和CO是燃煤锅炉燃烧场的两种主要高温腐蚀气体,它们不仅腐蚀锅炉近壁面,尾气对大气环境的危害也极其严重。基于近红外可调谐半导体激光吸收光谱技术,结合波长调制光谱技术和频分复用技术,研制了一款无人值守的燃煤锅炉主燃区的H_(2)S和CO气体浓度实时在线监测设备。仿真模拟了6335~6341 cm^(-1)范围内的气体吸收光谱,并选定1.5μm附近的近红外激光器作为激光光源。研制了一套耐高温耐腐蚀的Herriott型多光程池,使激光与气体相互作用的有效光程达15 m;开发了硬件电路及相应的固件程序,实现了H2S和CO吸收光谱信号的二次解调与浓度反演。线性度和Allan方差实验表明,其线性拟合相关系数分别为0.9998和0.9995,在73 s和53 s的积分时间下,H_(2)S和CO的最低检测极限分别为0.2×10^(-6) mol/mol和0.344×10^(-6) mol/mol。最后,将研制的设备在某300 MW电负荷的四角切圆燃煤锅炉主燃区燃烧气氛场进行应用示范,对水冷壁附近的H2S和CO进行同步测量。结果表明,锅炉中H2S和CO的浓度呈正相关,厌氧燃烧会导致两种气体的含量增加,造成对水冷壁的腐蚀。 展开更多

关键词 锅炉水冷壁腐蚀 波长调制光谱 频分复用 高温多光程吸收池 长期在线监测

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基于πPS-FBG传感技术的激光超声水下铝板缺陷检测研究 被引量：1

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作者 郭古青 白盛康 +5 位作者 田亚莉 宫廷 孙小聪 周月婷 邱选兵 李传亮 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期46-51,I0006,共7页

为实现水下金属构件在线服役状态的在线评估,搭建了一套基于激光超声和π相移光纤布拉格光栅(πPS-FBG)的水下板材缺陷检测系统.为了研究水下激光超声传播规律,以6061铝合金板材为测试样品,进行了不同水深下的激光超声探测实验.与空气... 为实现水下金属构件在线服役状态的在线评估,搭建了一套基于激光超声和π相移光纤布拉格光栅(πPS-FBG)的水下板材缺陷检测系统.为了研究水下激光超声传播规律,以6061铝合金板材为测试样品,进行了不同水深下的激光超声探测实验.与空气中超声传播相比,实验发现水下πPS-FBG多接收到一个超声波信号,此信号是激光第一次与水面作用产生的纵波信号.随着激励源与πPS-FBG传感距离的增加,超声信号在时域上也延迟增加;πPS-FBG接收的激光激励的首个超声波信号的波速为2871.91 m/s,缺陷反射波的波速为2911.02 m/s,其与铝板中超声表面波的速度接近,两者的相对误差分别为1.3%和0.03%.改变激励源与缺陷的距离,发现缺陷的定位精度与缺陷距离无关,缺陷位置的定位相对误差随着距离的增大而逐渐减小.本研究为水下金属构件的在线服役状态检测提供了一种潜在应用技术(包括在南水北调工程中),对于提高水下结构的安全性和可靠性具有一定意义. 展开更多

关键词 激光超声 π相移光纤布拉格光栅 6061铝合金 无损检测 缺陷定位 南水北调工程

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光声光谱二氧化碳传感的种子活力检测 被引量：1

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作者 郭振宇 樊亚杉 +5 位作者 翟保杰 谢睿隽 尚智金 田亚莉 邱选兵 李传亮 《光学精密工程》 北大核心 2025年第3期367-376,共10页

为研究种子呼吸过程中二氧化碳(CO_(2))含量变化与种子活力之间的关系,设计了一款基于差分亥姆霍兹光声池的CO_(2)光声传感系统,并通过测量不同种子活力的南粳水稻种子的CO_(2)产生速率,对系统进行了性能测试评估。自主设计了基于现场... 为研究种子呼吸过程中二氧化碳(CO_(2))含量变化与种子活力之间的关系,设计了一款基于差分亥姆霍兹光声池的CO_(2)光声传感系统,并通过测量不同种子活力的南粳水稻种子的CO_(2)产生速率,对系统进行了性能测试评估。自主设计了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)开发板的信号处理模块,实现了激光驱动电流的精准调控以及光声信号的解调,通过优化调制频率、激光调制深度和工作压力等系统参数,传感系统在1089 s的积分时间内获得了0.6×10^(-6)的最低检测极限。根据国标GB/T 3543.1,选用30 g南粳水稻种子进行了发芽实验,并与光声传感实验测得的CO_(2)演化浓度进行了线性拟合。结果表明,南粳水稻种子呼吸速率与种子活力成正比,二者的相关度达到0.979,为使用光声光谱技术测定水稻种子活力水平提供了参考依据。 展开更多

关键词 光声光谱技术 种子活力检测 亥姆霍兹光声池 二氧化碳

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基于热重-激光光谱技术的聚丙烯腈热解中氰化氢演化规律研究

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作者 韩金廷 孟星星 +6 位作者 王庚乾 孙小聪 田亚莉 和小虎 邱选兵 李传亮 王远洋 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期1112-1122,共11页

搭建了一种基于热重-可调谐半导体激光吸收光谱技术的聚丙烯腈(PAN)热解氰化氢(HCN)气体在线检测系统。利用HCN在波长1531.156 nm处吸收强度较高且此波段背景气中常见气体干扰较小的特点,通过解调吸收信号的二次谐波得到HCN含量。采用... 搭建了一种基于热重-可调谐半导体激光吸收光谱技术的聚丙烯腈(PAN)热解氰化氢(HCN)气体在线检测系统。利用HCN在波长1531.156 nm处吸收强度较高且此波段背景气中常见气体干扰较小的特点,通过解调吸收信号的二次谐波得到HCN含量。采用高精度流量控制器,利用99.99%标准氮气通过稀释配比得到20×10^(-6)-100×10^(-6)mol/mol的五个标准气体,对二次解调信号进行了线性拟合,其相关系数为0.9986。分析了四种不同相对分子质量的PAN和三种升温速率对热解的影响,并研究了样品失重率与HCN释放量的关系,探索PAN的非等温热解动力学。通过划分热解温度阶段,建立了三阶段热解动力学模型,并分别计算了不同相对分子质量在不同升温速率下的活化能和频率因子。结果表明,相对分子质量越高,黏度越高,其HCN释放量越小;第一和第三阶段的HCN释放量和PAN失重率均大于第二阶段,为进一步研究PAN热解中HCN的生成机理提供了一定实验基础。 展开更多

关键词 TG-TDLAS 聚丙烯腈 热解 HCN 波长调制

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低成本多光谱量子点新冠IgM和IgG抗体定量检测仪研究 被引量：1

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作者 李帅伟 魏琪 +3 位作者 邱选兵 李传亮 李杰 陈婷婷 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1012-1016,共5页

目前,核酸检测已成为了我国新型冠状病毒感染确诊的“金标准”,然而核酸检测在检测过程中受到病程、标本采集、检测过程、检测试剂等因素的影响,容易出现检测结果“假阴性”而漏诊的情况。检测血清中的新型冠状病毒特异性IgM和IgG抗体... 目前,核酸检测已成为了我国新型冠状病毒感染确诊的“金标准”,然而核酸检测在检测过程中受到病程、标本采集、检测过程、检测试剂等因素的影响,容易出现检测结果“假阴性”而漏诊的情况。检测血清中的新型冠状病毒特异性IgM和IgG抗体已作为新冠病毒检测的辅助手段,可以用来弥补核酸检测的“假阴性”短板,提高检测阳性率。论文介绍了一种成本低的便携式新冠IgM和IgG抗体定量检测仪。检测仪由CPU信号处理模块、光源驱动模块、多光谱探测模块、电源模块、显示存储和通信模块等组成。采用荧光免疫层析技术使待测样本中的IgM和IgG抗体与量子点相结合,并将其截留在试纸条的T线。方波调制后的光源驱动模块驱动紫外LED,其出射紫外光通过一种屋脊形的光学系统垂直照射在免疫荧光层析试纸条的T线和C线上,量子点标记物被光源激发辐射出红色荧光,红色荧光透过窄带滤光片后被多光谱探测模块所捕获;多光谱信号在CPU中进行FFT变换得到其频谱特征量,利用信号波段和参考波段的特征量的比值进行归一化处理消除背景和环境干扰信号计算得到荧光强度,根据标定系数,从而确定IgM和IgG抗体的含量。最终检测结果显示到UI界面上同时上传到服务器数据库中,可通过计算机端进行远程查询实现数据共享和信息化管理。采用正常人血清样本作为测量试剂,进行了重复性实验,实验表明,CV值在0~8.30%之间,其中T线的CV值仅为3.45%。将含有IgG与IgM抗体的溶液,利用梯度稀释法得到一系列不同质量浓度的样品溶液进行线性度实验,采用线性度最小二乘法对检测结果进行曲线拟合,拟合系数为0.9975。最后,通过新冠疫苗血清抗体检测的实验表明,检测仪的阳性检出率为75%。该检测仪结构精巧、功耗低、操作简便、性能良好,可作为辅助手段有效提高新型冠状病毒感染的阳性检出率。 展开更多

关键词 新型冠状病毒 多光谱探测 光谱分析 量子点 抗体定量检测

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低成本半导体激光器2级高稳定温控系统研制 被引量：1

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作者 孙磊 宫廷 +5 位作者 郭古青 田亚莉 孙小聪 周月婷 邱选兵 李传亮 《激光技术》 北大核心 2025年第2期239-244,共6页

为了解决半导体激光器温度漂移导致输出波长偏移的问题,提出了一种双闭环分布式反馈(DFB)激光器2级温控系统。在激光器自身内部温控系统的基础上,引入了外部环境温度的环路控制系统,确保激光器能够处于稳定的工作温度范围内;以嵌入式处... 为了解决半导体激光器温度漂移导致输出波长偏移的问题,提出了一种双闭环分布式反馈(DFB)激光器2级温控系统。在激光器自身内部温控系统的基础上,引入了外部环境温度的环路控制系统,确保激光器能够处于稳定的工作温度范围内;以嵌入式处理器为主控制器,采用数字比例-积分-微分控制算法,结合脉冲宽度调制技术和低成本H桥芯片控制热电制冷器的加热和制冷,实现激光器温度的精确控制;环境温度不变的条件下改变激光器的控制温度,以及激光器的工作温度不变的条件下改变环境温度,并进行了温度稳定性实验。结果表明,该系统的温控精度可高达±0.03℃;以近红外DFB激光器进行波长稳定性实验时,连续120 min内,激光器波长变化的最大误差为0.0036 nm;电流保持不变的情况下,激光器输出波长与温度的相关系数高于0.9996。该温控系统具备高精度、低成本和紧凑体积的特点,在分子光谱、气体检测、光纤通信等领域具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 激光技术 温度控制 比例-积分-微分算法 2级系统 半导体激光器

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纯聚丙烯腈在密闭空间中高温热解的分子动力学

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作者 刘怡婷 王庚乾 +8 位作者 和小虎 邱选兵 田亚莉 郭古青 宫廷 孙小聪 周月婷 李传亮 李光跃 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期40-48,共9页

聚丙烯腈(PAN)是一种典型的高分子聚合物,在电化学、纤维工业等方面有广泛应用。当前对纯PAN高温热解的理论研究还不够充分,机理尚不明确。文中使用基于ReaxFF力场的分子动力学方法对该体系展开了研究。对聚合度为10和20的PAN体系进行... 聚丙烯腈(PAN)是一种典型的高分子聚合物,在电化学、纤维工业等方面有广泛应用。当前对纯PAN高温热解的理论研究还不够充分,机理尚不明确。文中使用基于ReaxFF力场的分子动力学方法对该体系展开了研究。对聚合度为10和20的PAN体系进行了恒温热解模拟,设定1800 K,2400 K,2800 K和3200 K这4种温度。计算发现,较低温度时以“环化与交联”反应为主,而较高温度时“脱氢”和“环化与交联”反应都很显著。另外,主要气体产物为H_(2),大部分碳原子通过交联反应生成少数的多碳分子,且几乎没有发生“脱氮”反应。结果表明,PAN的真空高温热解不利于纯碳结构的生成,但是可能有助于氮掺杂碳材料的研究。 展开更多

关键词 聚丙烯腈 高温热解 ReaxFF力场 分子动力学

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焦炉煤气多组分拉曼光谱的SPA-SVM定量分析方法

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作者 谭雨翔 徐玮辰 +11 位作者 李俊楷 郭松杰 徐向君 宫廷 郭古青 孙小聪 王鑫浩 王泽育 胡建勇 张其生 邱选兵 李传亮 《光电工程》 北大核心 2025年第9期107-119,共13页

焦炉煤气多组分浓度测量对优化炼焦工艺,提升能源利用率,减少污染物排放,以及保障安全生产具有重要意义。为提高拉曼光谱对焦炉煤气多组分测量的准确度,基于特征提取和小样本建模的思想,提出一种连续投影与支持向量机算法(SPA-SVM)联用... 焦炉煤气多组分浓度测量对优化炼焦工艺,提升能源利用率,减少污染物排放,以及保障安全生产具有重要意义。为提高拉曼光谱对焦炉煤气多组分测量的准确度,基于特征提取和小样本建模的思想,提出一种连续投影与支持向量机算法(SPA-SVM)联用模型。首先,对比不同机器学习全光谱建模的预测精度,通过留一交叉验证法(LOOCV)确定SVM算法偏差(最小)。为进一步提高模型运行速度和精度,采用SPA算法筛选焦炉煤气的光谱数据特征点,利用特征数据建模并反演多组分浓度。结果表明,H_(2)、CO_(2)、CO、N_(2)和CH_(4)浓度预测值的决定系数R^(2)分别达到0.9918、0.9975、0.9985、0.9872和0.9958,5种组分的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为1.2%、0.5%、0.6%、2.6%、0.8%,准确度优于全光谱建模。该研究对焦炉煤气多组分精准测量提供了方法参考。 展开更多

关键词 拉曼光谱 焦炉煤气 机器学习 连续投影与支持向量机计算法

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结合TG-TDLAS的煤热解反应毒性的评估

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作者 孟星星 康文运 +6 位作者 王庚乾 李琳 田亚莉 郭古青 刘强 邱选兵 李传亮 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期333-342,共10页

为构建一套基于热重-可调谐半导体激光吸收光谱(TG-TDLAS)技术的煤热解HCN气体浓度检测系统,并结合波长调制技术进一步提高系统的稳定性和灵敏度,本文利用HCN在波长1531 nm处具有较高吸收强度且受烟气中常见气体干扰较小的特性,通过二... 为构建一套基于热重-可调谐半导体激光吸收光谱(TG-TDLAS)技术的煤热解HCN气体浓度检测系统,并结合波长调制技术进一步提高系统的稳定性和灵敏度,本文利用HCN在波长1531 nm处具有较高吸收强度且受烟气中常见气体干扰较小的特性,通过二次谐波信号处理获取HCN浓度信息。采用高精度的流量控制器,利用99%标准氮气稀释配比得到5×10^(−6)mol/mol到20×10^(−6)mol/mol的HCN,最后对测量数据进行校准。实验结果表明,HCN的线性相关系数R2为0.9978。基于该实验装置,深入探讨了不同煤种、升温速率和煤粒径大小对热解的影响,以及煤样失重率与HCN浓度释放量的关系。分析了3种不同煤化程度煤种的挥发分中HCN的释放特性和非等温热解动力学。通过划分热解温度阶段,建立了热解动力学模型,并计算不同煤种在不同升温速率下的活化能和频率因子。结果表明,HCN释放量与煤种煤化程度及含氮量密切相关,煤化程度越低,含氮量越高,其HCN释放量越多。在固定的热解终温下,升温速率的增加会导致HCN释放量的增多。随着煤样粒径的减小,热解反应释放HCN的时间会相对滞后,且HCN浓度有所减少。不同热解阶段HCN浓度释放量与煤样失重率之间存在不同的对应关系,热解反应越剧烈,HCN浓度释放量与煤样失重率的比重越大。本研究为进一步评估煤热解反应过程中HCN的毒性提供了重要的实验基础。 展开更多

关键词 TG-TDLAS 煤热解 波长调制 热解动力学

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基于STM32的腔衰荡光谱CO_(2)传感器及其在种子呼吸过程的应用

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作者 李浩凯 翟保杰 +4 位作者 王孟圆 周月婷 郭古青 邱选兵 李传亮 《光学精密工程》 北大核心 2025年第12期1853-1863,共11页

分析种子呼吸过程对于准确评估其活力水平具有重要意义,因此,开发一种快速、稳定且高灵敏的种子呼吸检测装置十分重要。本文基于STM32与腔衰荡光谱(CRDS)技术,设计并搭建了一种二氧化碳(CO_(2))气体传感器,并将其应用于种子呼吸检测。... 分析种子呼吸过程对于准确评估其活力水平具有重要意义,因此,开发一种快速、稳定且高灵敏的种子呼吸检测装置十分重要。本文基于STM32与腔衰荡光谱(CRDS)技术,设计并搭建了一种二氧化碳(CO_(2))气体传感器,并将其应用于种子呼吸检测。该传感器采用基于STM32的控制与数据采集方案,包含:高速比较器与RS触发器构成的阈值检测关断模块、高速模拟信号采集模块、STM32主控模块以及上位机数据处理系统。其中,阈值检测模块的关断延迟为0.45μs,而模拟信号采集模块的最大采样率则达31.25 MHz。通过实验验证,该传感器对CO_(2)的最低可检测浓度为1.5ppm,表现出了良好的灵敏度。最终,该传感器成功实现了对水稻种子呼吸过程的检测,并获得了10 g水稻种子呼吸的CO_(2)浓度随时间变化的曲线,其在2.5 h内浓度变化量约为730 ppm。该研究展示了CRDS技术在种子呼吸检领域中的潜力与应用价值。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 STM32 二氧化碳 种子呼吸

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氨气高精度激光光谱检测装置的设计及实现 被引量：3

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作者 杨天悦 宫廷 +6 位作者 郭古青 孙小聪 田亚莉 邱选兵 何秋生 高晓明 李传亮 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1129-1136,共8页

氨气排放会对环境以及人体健康造成危害,因此对环境中氨气浓度的高精度监测显得尤为重要。本文基于具有高灵敏度、高响应速度等优点的离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)对氨气高精度检测装置进行设计。使用基长30 cm装有反射率为99.99%... 氨气排放会对环境以及人体健康造成危害,因此对环境中氨气浓度的高精度监测显得尤为重要。本文基于具有高灵敏度、高响应速度等优点的离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)对氨气高精度检测装置进行设计。使用基长30 cm装有反射率为99.99%的高反镜的光学谐振腔作为气体吸收池,实现了近3000 m的光程,将中心波长为1528 nm的分布反馈式激光器(DFB)调谐至6548.611 cm^(−1)和6548.798 cm^(−1)附近,在常温18.6 kPa的气压下对1×10^(−5)~5×10^(−5)范围内NH3进行了检测。测量结果表明NH3浓度与信号幅值的线性拟合度R2可达0.99979。使用Allan方差对实验数据进行分析得到13 s后系统的平均检测极限为9.8×10^(−9),在103 s时系统的最低检测极限可达7×10^(−9)(S/N~1)。实验结果表明,该检测装置具有良好的稳定性与高灵敏度,满足对氨气高精度检测的需求,本文研究为国内自主研发痕量气体高精度检测设备提供了技术经验。 展开更多

关键词 离轴积分腔输出光谱 氨气 高精度检测

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基于π相移光纤布拉格光栅的超灵敏超声传感器研究 被引量：2

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作者 郭古青 尹梦科 +2 位作者 于隽雅 邱选兵 李传亮 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期29-35,共7页

针对高温、高压和核辐射等极端环境下金属构件的在线服役状态检测难题,提出了一种基于π相移光纤布拉格光栅(πPS-FBG)的超灵敏超声传感器.该传感器使用处于低成本通信波段(1550 nm)的单模分布式反馈(DFB)激光器为光源,以πPS-FBG为超... 针对高温、高压和核辐射等极端环境下金属构件的在线服役状态检测难题,提出了一种基于π相移光纤布拉格光栅(πPS-FBG)的超灵敏超声传感器.该传感器使用处于低成本通信波段(1550 nm)的单模分布式反馈(DFB)激光器为光源,以πPS-FBG为超声应变敏感器件,采用平衡差分探测方法显著抑制了激光光源噪声、探测器噪声和电子噪声等,提高了探测的信噪比.以线性压电陶瓷管为激励源,采用传统应变片为参考,对比测量了传统FBG和πPS-FBG的中心波长与应变的关系.通过静态实验得到πPS-FBG的电压响应灵敏度为190.907×10^(9) V/m,为传统FBG的5倍.动态响应特性实验表明,传感器在1~5 MHz范围内的频率响应灵敏度变化小于19 dB,灵敏度为79.583×10^(-12)ε.这为基于πPS-FBG传感器的金属构件服役状态检测提供了实验依据,有助于极端环境下激光超声无损检测技术的进一步发展和应用. 展开更多

关键词 超声传感器 πPS-FBG 传感器特性 激光解调法

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基于ab initio的BX(X=H,D)分子光谱性质理论研究

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作者 田亚莉 赵玉洁 +6 位作者 周玮琪 和小虎 宫廷 孙小聪 郭古青 邱选兵 李传亮 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期807-815,共9页

基于相关一致aug-cc-pV6Z基组,采用高精度多参考组态相互作用(MRCI)的方法,计算了BX(X=H,D)分子两个最低解离极限B(^(2)P_(u))+X(^(2)S_(g))和B(^(4)P_(g))+X(^(2)S_(g))所对应的8个Λ-S态(X^(1)Σ+,a^(3)Π,A^(1)Π,1^(3)Σ+,b^(3)Σ-,... 基于相关一致aug-cc-pV6Z基组,采用高精度多参考组态相互作用(MRCI)的方法,计算了BX(X=H,D)分子两个最低解离极限B(^(2)P_(u))+X(^(2)S_(g))和B(^(4)P_(g))+X(^(2)S_(g))所对应的8个Λ-S态(X^(1)Σ+,a^(3)Π,A^(1)Π,1^(3)Σ+,b^(3)Σ-,2^(3)Π,1^(5)Σ-和1^(5)Π)的势能曲线。求解径向薛定谔方程并利用LEVEL8.0程序拟合出分子的Λ-S束缚态光谱常数。计算了A^(1)Π-X1Σ+的跃迁偶极矩、Franck-Condon因子和振动能级辐射寿命。根据计算结果,制定了电子跃迁系统的激光冷却方案,为进一步研究BX(X=H,D)分子光谱特性奠定了理论基础。 展开更多

关键词 光谱学 辐射寿命 多参考组态相互作用方法 激光冷却

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基于激光遥感的甲烷泄漏源搜索系统

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作者 贾彦杰 杨旸 +5 位作者 彭睿 王川 孙冬远 于立成 田亚莉 邱选兵 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期57-62,共6页

为了弥补传统人工在天然气生产、运输和存储过程甲烷泄漏巡检中存在的劳动强度大、容易漏检、耗时耗力等不足,提出了一种基于激光遥感吸收光谱技术的甲烷泄漏搜索系统.选用近红外1653.7 nm的TO封装DFB激光器作为光源,以收发一体的卡塞... 为了弥补传统人工在天然气生产、运输和存储过程甲烷泄漏巡检中存在的劳动强度大、容易漏检、耗时耗力等不足,提出了一种基于激光遥感吸收光谱技术的甲烷泄漏搜索系统.选用近红外1653.7 nm的TO封装DFB激光器作为光源,以收发一体的卡塞格林光学结构进行发射激光和接收来自反射回来的微弱光信号,采用嵌入式单片机实现光信号的调制与解调.以开源ArduPilot AMP2.8作为无人机的飞控,采用433 MHz无线模块进行甲烷泄漏数据实时传送,计算机接收端以LabView虚拟仪器开发了接收应用程序进行数据的接收、显示和存储.以体积分数为10-3的甲烷气袋为搜索目标,采用Z字形搜索算法模拟了现场甲烷泄漏搜索实验.实验结果表明,该算法具有较高的检测精度和定位准确性,能够准确地检测到甲烷泄漏源位置.这为天然气泄漏源的快速检测和定位提供了有效的技术支持. 展开更多

关键词 天然气泄漏 激光遥感 无人机 Z字形搜索

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基于腔衰荡的多谱线光谱分析

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作者 原康杰 周月婷 +4 位作者 宫廷 闫翔 孙小聪 邱选兵 李传亮 《中国光学(中英文)》 2025年第6期1298-1306,共9页

激光吸收光谱技术因具有高灵敏度、快速响应和实时在线检测等优势,在大气环境监测、工业生产、医疗诊断等领域得到广泛应用。谱线混叠干扰是激光吸收光谱技术面临的主要问题之一,针对该问题,本文提出了一种基于腔衰荡光谱(CRDS)的多谱... 激光吸收光谱技术因具有高灵敏度、快速响应和实时在线检测等优势,在大气环境监测、工业生产、医疗诊断等领域得到广泛应用。谱线混叠干扰是激光吸收光谱技术面临的主要问题之一,针对该问题,本文提出了一种基于腔衰荡光谱(CRDS)的多谱线光谱分析方法,搭建了基于自主设计笼式结构的Fabry-Pérot腔的腔衰荡光谱(CRDS)气体检测系统,并选取乙炔(C_(2)H_(2))在6452 cm^(-1)至6453 cm^(-1)范围内的7条吸收谱线作为研究对象进行实验。实验结果表明,该系统能够精确测量并拟合C_(2)H_(2)的多谱线吸收光谱,最低检测极限为3.517×10^(-8)cm^(-1),对应C_(2)H_(2)气体的最小检测体积比为4.37×10^(-6)。此外,利用定标过的高精度真空计测量腔内压强,结合气体吸收光谱的压力展宽效应,精确计算了3条谱线的压强展宽系数,相对偏差均低于0.04。本研究为激光吸收光谱技术中的多谱线分析提供了一种新的方法,提高了测量准确性和适用性。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱 多谱线光谱分析 痕量气体测量 压强展宽系数

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