几乎所有小的气相分子(如H2O,CO2等)均具有独特的近红外吸收光谱,在负压条件下,每种微小的气相分子都拥有一对一的特征光谱线,基于这一原理人们开始使用激光光谱(IRIS)技术来准确分析气体样品中的同位素组成。该方法克服了传统同位素比...几乎所有小的气相分子(如H2O,CO2等)均具有独特的近红外吸收光谱,在负压条件下,每种微小的气相分子都拥有一对一的特征光谱线,基于这一原理人们开始使用激光光谱(IRIS)技术来准确分析气体样品中的同位素组成。该方法克服了传统同位素比质谱(isotope ratio mass spectrometry,IRMS)方法的局限性,已经成为公认的高精度、高灵敏度和高准确度的痕量气体检测方法。以大气水汽稳定同位素研究为例,大气水汽稳定同位素组成对水汽源区及其通道上的输送过程等水循环研究有着重要的指示意义。激光光谱技术使得大气水汽氢氧稳定同位素(δ^18O和δD)野外原位连续高分辨率观测成为可能。但是,其观测精度和准确度受仪器运作特点、不同浓度大气水汽对特定光谱吸收性的敏感性差异等因素的影响,通常观测结果具有明显的非线性响应问题。因此,有必要对仪器观测过程中出现的各种偏差进行校正,但现阶段许多用户对新观测技术的国际校正方法尚不清楚。因此,基于波长扫描-光腔衰荡光谱(WS-CRDS)技术的大气水汽同位素观测系统(Picarro L2120-i),通过可调谐二极管激光器(Tunable Diode Laser,TDL)发射可被待测气体分子所吸收的不同波长的激光,测量不同波长下的衰荡时间(即有样品吸收的衰荡时间);TDL发射不能被待测气体吸收的不同波长的激光,测量每个波长下的衰荡时间(相当于无样品吸收的衰荡时间)。通过分析有无样品吸收的衰荡时间差,高精度计算待测气体的分子浓度,进而计算水汽稳定同位素组成。从记忆效应、漂移效应、浓度效应等方面,系统建立了一套准确可靠的大气水汽稳定同位素观测流程与校正方法,为正在使用或将要使用此类设备的研究人员提供参考,以获得高精度和高可靠性的大气水汽稳定同位素观测数据。展开更多
声学多普勒剖面流速仪(Acoustic Doppler Current Profiler,简称ADCP)在国内海洋调查和水文监测行业应用越来越广泛,但是作为一种计量仪器还没有行之有效的检测方法,这对仪器的使用、数据的质量控制造成很大影响。文中对国内外ADCP现场...声学多普勒剖面流速仪(Acoustic Doppler Current Profiler,简称ADCP)在国内海洋调查和水文监测行业应用越来越广泛,但是作为一种计量仪器还没有行之有效的检测方法,这对仪器的使用、数据的质量控制造成很大影响。文中对国内外ADCP现场和实验室的检测方法进行了研究探讨,提出了ADCP的检测参数以及现场和实验室检测的技术难点,并对今后ADCP的检测工作给出几点建议。展开更多
This paper presents a novel experimental design to greatly improve the calibration accuracy of the acceleration-insensitive bias and the acceleration-sensitive bias of the dynamically tuned gyroscopes（DTGs）.In order...This paper presents a novel experimental design to greatly improve the calibration accuracy of the acceleration-insensitive bias and the acceleration-sensitive bias of the dynamically tuned gyroscopes（DTGs）.In order to reduce experimental cost,the D-optimal criteria with constraints are constructed.The turntable positions and the number of test points are chosen to build D-optimal experimental designs.The D-optimal experimental designs are tested by multi-position calibration experiment for tactical-grade DTGs.Test results show that,with the same cost,the fit uncertainty is reduced by about 50% by using the D-optimal 8-position experimental procedure,compared to using a defacto standard experimental procedure in ANSI/IEEE Std 813-1988.Furthermore,the new experimental procedure almost achieves optimal accuracy with only 12-position which is half the cost of the widely adopted 24-position experimental procedure for achieving optimal accuracy.展开更多
文摘几乎所有小的气相分子(如H2O,CO2等)均具有独特的近红外吸收光谱,在负压条件下,每种微小的气相分子都拥有一对一的特征光谱线,基于这一原理人们开始使用激光光谱(IRIS)技术来准确分析气体样品中的同位素组成。该方法克服了传统同位素比质谱(isotope ratio mass spectrometry,IRMS)方法的局限性,已经成为公认的高精度、高灵敏度和高准确度的痕量气体检测方法。以大气水汽稳定同位素研究为例,大气水汽稳定同位素组成对水汽源区及其通道上的输送过程等水循环研究有着重要的指示意义。激光光谱技术使得大气水汽氢氧稳定同位素(δ^18O和δD)野外原位连续高分辨率观测成为可能。但是,其观测精度和准确度受仪器运作特点、不同浓度大气水汽对特定光谱吸收性的敏感性差异等因素的影响,通常观测结果具有明显的非线性响应问题。因此,有必要对仪器观测过程中出现的各种偏差进行校正,但现阶段许多用户对新观测技术的国际校正方法尚不清楚。因此,基于波长扫描-光腔衰荡光谱(WS-CRDS)技术的大气水汽同位素观测系统(Picarro L2120-i),通过可调谐二极管激光器(Tunable Diode Laser,TDL)发射可被待测气体分子所吸收的不同波长的激光,测量不同波长下的衰荡时间(即有样品吸收的衰荡时间);TDL发射不能被待测气体吸收的不同波长的激光,测量每个波长下的衰荡时间(相当于无样品吸收的衰荡时间)。通过分析有无样品吸收的衰荡时间差,高精度计算待测气体的分子浓度,进而计算水汽稳定同位素组成。从记忆效应、漂移效应、浓度效应等方面,系统建立了一套准确可靠的大气水汽稳定同位素观测流程与校正方法,为正在使用或将要使用此类设备的研究人员提供参考,以获得高精度和高可靠性的大气水汽稳定同位素观测数据。
文摘声学多普勒剖面流速仪(Acoustic Doppler Current Profiler,简称ADCP)在国内海洋调查和水文监测行业应用越来越广泛,但是作为一种计量仪器还没有行之有效的检测方法,这对仪器的使用、数据的质量控制造成很大影响。文中对国内外ADCP现场和实验室的检测方法进行了研究探讨,提出了ADCP的检测参数以及现场和实验室检测的技术难点,并对今后ADCP的检测工作给出几点建议。
基金National Natural Science Foundation of China (61071014)National Basic Research Program of China(2009CB72400201)
文摘This paper presents a novel experimental design to greatly improve the calibration accuracy of the acceleration-insensitive bias and the acceleration-sensitive bias of the dynamically tuned gyroscopes（DTGs）.In order to reduce experimental cost,the D-optimal criteria with constraints are constructed.The turntable positions and the number of test points are chosen to build D-optimal experimental designs.The D-optimal experimental designs are tested by multi-position calibration experiment for tactical-grade DTGs.Test results show that,with the same cost,the fit uncertainty is reduced by about 50% by using the D-optimal 8-position experimental procedure,compared to using a defacto standard experimental procedure in ANSI/IEEE Std 813-1988.Furthermore,the new experimental procedure almost achieves optimal accuracy with only 12-position which is half the cost of the widely adopted 24-position experimental procedure for achieving optimal accuracy.
