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基于可调谐激光吸收光谱的大气甲烷监测仪 被引量：73
1
作者 阚瑞峰 刘文清 +5 位作者 张玉钧 刘建国 董凤忠 王敏 高山虎 陈东 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期67-70,共4页
可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析,这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经被用于大气痕量气体监测以及... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析,这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经被用于大气痕量气体监测以及工业控制。在对空气中的痕量气体进行检测中,由于气体浓度较低,需要和长吸收光程技术相结合。将可调谐二极管激光吸收光谱与经过108次反射后达到27 m光程的多次反射池相结合研制了用于地面环境空气中甲烷含量监测的便携式吸收光谱仪,并结合了用于微弱信号检测的二次谐波检测技术,从而达到了体积分数低于1×10-7的检测限,并利用不同体积分数的甲烷气体对系统进行了测试,得到了很好的测试结果。 展开更多
关键词 光谱学 可调谐二极管激光吸收光谱技术 痕量气体监测 二次谐波检测
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基于TDLAS的长光程环境大气痕量CO监测方法研究 被引量：60
2
作者 姚路 刘文清 +4 位作者 刘建国 阚瑞峰 许振宇 阮俊 戴云海 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期305-312,共8页
CO作为大气中重要的污染物和煤矿、油田等环境的危险气体,CO浓度的实时监测对生产生活安全具有重要意义。筛选出CO位于2334 nm附近的R(6)吸收谱线,搭建了基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的长光程开放光路大气CO监测系统。采用直接吸... CO作为大气中重要的污染物和煤矿、油田等环境的危险气体,CO浓度的实时监测对生产生活安全具有重要意义。筛选出CO位于2334 nm附近的R(6)吸收谱线,搭建了基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的长光程开放光路大气CO监测系统。采用直接吸收技术,吸收光程为700 m,借助离轴抛物面镜实现了收发同光路;低功耗、小型化的测量控制系统,在单块电路板上实现了激光器驱动、光谱信号处理等功能,单板体积为120 mm×100 mm×25 mm,功耗小于5 W。上位机对光谱数据进行多峰拟合处理,分离出CO和CH4的吸收光谱,反演CO浓度。通过分析光谱数据标准差可知,在1 s响应时间下的检测限为0.06×10-6。对大气中的CO浓度进行了连续监测,测量结果和CO点式分析仪结果一致性良好,验证了该系统仪器化的可行性。 展开更多
关键词 光谱学 可调谐半导体激光光谱技术 长光程探测 开放光路 大气CO监测
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轻小型无人机遥感及其行业应用进展 被引量：54
3
作者 郭庆华 胡天宇 +8 位作者 刘瑾 金时超 肖青 杨贵军 高显连 许强 谢品华 彭炽刚 闫利 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第9期1550-1569,共20页
无人机是低空领域准确、灵活、高效获取多种类型高分辨率遥感数据的重要载体,无人机遥感技术在行业应用创新和管理部门科学决策之间构筑起信息沟通的关键桥梁。随着科技的进步、大数据时代的来临,无人机遥感系统的硬件设备、信息提取方... 无人机是低空领域准确、灵活、高效获取多种类型高分辨率遥感数据的重要载体,无人机遥感技术在行业应用创新和管理部门科学决策之间构筑起信息沟通的关键桥梁。随着科技的进步、大数据时代的来临,无人机遥感系统的硬件设备、信息提取方法都取得了飞速的发展;同时其在国民经济主要行业领域的应用也面临着前所未有的机遇和挑战。论文首先介绍了无人机遥感系统的硬件研发进展,并指出轻小型、高精度、标准化与集成化是未来无人机遥感系统发展的总体趋势。其次,详细介绍了目前轻小型无人机遥感应用在农业、林草业、电力、测绘、大气探测和地质灾害等行业的应用现状,指出实现无人机多源遥感数据获取、融合、分析和提取的综合平台是未来轻小型无人机在民用领域行业应用创新的关键所在。最后,针对载荷与飞行平台的一体化集成应用、无人机组网作业、海量数据管理和信息自动化提取等发展趋势提出了几点思考。轻小型无人机遥感在国民经济各行业应用的普及化和标准化,将有助于国家和区域社会经济的健康发展。 展开更多
关键词 数据融合 多传感器集成 智能化飞行 无人机组网 深度学习
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土壤重金属铬元素的激光诱导击穿光谱定量分析研究 被引量：47
4
作者 鲁翠萍 刘文清 +4 位作者 赵南京 刘立拓 陈东 张玉钧 刘建国 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期388-392,共5页
利用Nd:YAG脉冲激光器(波长:1064nm)作为光源,在实验室自然大气环境下诱导产生土壤激光等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Cr的含量.实验上研究了在最佳实验条件下土壤中Cr的LIBS分析谱线,测定了Cr... 利用Nd:YAG脉冲激光器(波长:1064nm)作为光源,在实验室自然大气环境下诱导产生土壤激光等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Cr的含量.实验上研究了在最佳实验条件下土壤中Cr的LIBS分析谱线,测定了Cr元素的定标曲线.实验结果表明,Cr元素浓度在(60—400)×10-6范围内,元素含量与光谱线强度之间有较好的线性关系;元素Cr浓度分析测量的相对标准偏差(RSD)为7.89%,定量分析结果与标准值的相对偏差为5.3%,Cr元素的检测限为16.5×10-6;内标法得到的相对偏差为2.7%,说明内标法可提高测量的精确性;利用相同土壤类型做定标曲线得到的定量分析结果的相对偏差为8%. 展开更多
关键词 土壤污染 定量分析 激光诱导击穿光谱 定标曲线
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基于可调谐半导体激光器吸收光谱的温度测量方法研究 被引量：39
5
作者 许振宇 刘文清 +8 位作者 刘建国 何俊峰 姚路 阮俊 陈玖英 李晗 袁松 耿辉 阚瑞峰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第23期232-239,共8页
介绍了基于半导体激光器作光源的吸收光谱测温技术研究和开发集成的系统,利用H_2O在1.4μm附近的吸收线对的线强比值来反演温度.介绍了该系统在实验室管式高温上的标定和开放炉管的测量验证,结果显示各设置温度下测量温度波动平均在50 ... 介绍了基于半导体激光器作光源的吸收光谱测温技术研究和开发集成的系统,利用H_2O在1.4μm附近的吸收线对的线强比值来反演温度.介绍了该系统在实验室管式高温上的标定和开放炉管的测量验证,结果显示各设置温度下测量温度波动平均在50 K左右.之后在CH_4/空气预混平焰炉上进行进一步验证,发现在吸收线7153.7 cm^(-1)长波一侧出现了HITRAN08中未给出的几条H_2O吸收和该吸收线重叠.HITEMP中在这些波长上有对应的吸收线给出,但对另一条选用的吸收7154.354 cm^(-1),给出的可对应吸收线中心频率和测量不一致.根据实验测量结果和HITRAN/HIlTEMP的对比,对选择吸收线对的位置和线强等参数继续采用实验室标定结果,并引入HlTEMP中给出的这些高温下表现出来的吸收线参数,在平焰炉不同当量比状态下做了测量对比. 展开更多
关键词 吸收光谱 温度测量 平焰炉
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傅里叶变换红外光谱学方法用于气体定量分析 被引量：31
6
作者 朱军 刘文清 +3 位作者 刘建国 陆亦怀 高闽光 徐亮 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期80-84,共5页
本文将傅里叶变换红外光谱学方法运用到CO和CO2气体的定量分析中,通过红外光谱仪系统测量得到待测气体的红外透过率光谱,采用非线性最小二乘拟合算法基于红外标准数据库HITRAN中的CO和CO2气体光谱数据分别对测量得到的光谱进行拟合,得... 本文将傅里叶变换红外光谱学方法运用到CO和CO2气体的定量分析中,通过红外光谱仪系统测量得到待测气体的红外透过率光谱,采用非线性最小二乘拟合算法基于红外标准数据库HITRAN中的CO和CO2气体光谱数据分别对测量得到的光谱进行拟合,得出待测气体的浓度。对于密闭样品池CO透过率光谱测量分析结果的相对误差小于5％;对于近距离大气开放光路CO2透过率光谱测量分析的相对误差小于1％,实验结果表明基于FTIR方法进行气体浓度信息的定量分析是可行的。 展开更多
关键词 FTIR光谱仪 透过率光谱 仪器线型 非线性最小二乘拟合
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基于可调谐半导体激光光谱大气CO_2监测仪 被引量：35
7
作者 袁松 阚瑞峰 +8 位作者 何亚柏 姚路 许振宇 阮俊 何俊峰 魏敏 李明星 贾良权 刘建国 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期170-175,共6页
中红外为分子的基频吸收带,利用可调谐二极管吸收光谱(TDLAS)技术,扫描气体的单根吸收谱线,可以对温室气体进行高灵敏度探测。介绍了利用2704nm波段激光器结合直接吸收的方法对温室气体进行探测的小型化光谱仪的研制。利用数字信号处理... 中红外为分子的基频吸收带,利用可调谐二极管吸收光谱(TDLAS)技术,扫描气体的单根吸收谱线,可以对温室气体进行高灵敏度探测。介绍了利用2704nm波段激光器结合直接吸收的方法对温室气体进行探测的小型化光谱仪的研制。利用数字信号处理器(DSP)对吸收信号进行采集处理,并根据环境温度值和海拔高度对气体吸收浓度进行校正,同时对激光器波长进行锁定,保证了探测精度,最后对结果数据进行存储。系统采用电池供电,响应时间为1.6s,检测限为5×10-7,实验对系统进行了长时间测试,验证了系统的稳定性和可行性。 展开更多
关键词 测量 可调谐二极管吸收光谱 直接吸收 信号采集处理 波长锁定
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颗粒物激光雷达在大气复合污染立体监测中的应用 被引量：33
8
作者 伍德侠 宫正宇 +2 位作者 潘本锋 王界 万学平 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期156-162,共7页
针对由于局地污染、沙尘输入、外源性输入与局地污染物相互叠加所导致的3种灰霾污染发生过程,分别选取3个典型案例,采用颗粒物激光雷达对污染物的时空分布特征进行解析。研究发现,在局地污染发生时,污染物从地面开始垂直向上扩散,扩散... 针对由于局地污染、沙尘输入、外源性输入与局地污染物相互叠加所导致的3种灰霾污染发生过程,分别选取3个典型案例,采用颗粒物激光雷达对污染物的时空分布特征进行解析。研究发现,在局地污染发生时,污染物从地面开始垂直向上扩散,扩散高度约1 km。重度污染过程中,气溶胶的日均垂直消光系数随高度的变化背离指数衰减特征,800 m高度处出现消光系数的极大值层,极大值超过2.5 km-1,800 m以下消光系数近乎常数,约为0.3 km-1。这说明,重污染过程中,有一层较厚重的颗粒物分布,使近地面污染物在垂直方向的扩散能力减弱,形成积累效应,造成大面积空气混浊。当有外源性沙尘输入时,激光雷达能够清晰地监测到污染团输入的全过程。沙团突然出现在高空2~3 km。污染团退偏振度较大,超过0.3。随着沙尘粒子的重力沉降,沙团的轮廓在垂直方向上不断地增大。沙团的输入,导致近地面粗颗粒质量浓度的增加幅度明显大于细颗粒。在第3个案例中,激光雷达清晰地监测到高空1.8~3 km突然出现含有大量球形细颗粒的污染团,同时还发现此污染团与近地面的污染物有不同的演化特征。近地面污染物随时间垂直向上扩散,12：00左右扩散高度超过1.8 km。而高空的污染团逐渐沉降进入边界层内,与近地面扩散的污染物相互混合,共同导致本地的灰霾天气。综上所述,激光雷达可以清晰地捕获污染物的垂直结构特征,对不同的致霾过程进行立体解析,实现对大气复合污染的监测和机理研判。 展开更多
关键词 颗粒物激光雷达 消光廓线 沙尘输入 外源性输入 垂直分布 大气复合污染
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被动差分光学吸收光谱法监测污染源排放总量研究 被引量：33
9
作者 李昂 谢品华 +4 位作者 刘文清 刘建国 虞统 窦科 林艺辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1537-1542,共6页
研究了一种测量污染源污染气体(如SO2、NO2)排放总量的光学遥测方法,即采用被动差分光学吸收光谱(DOAS)系统在移动平台(如汽车)上对污染源排放烟羽进行扫描测量,利用被动差分光学吸收光谱处理方法对系统采集的天顶太阳散射光谱进行处理... 研究了一种测量污染源污染气体(如SO2、NO2)排放总量的光学遥测方法,即采用被动差分光学吸收光谱(DOAS)系统在移动平台(如汽车)上对污染源排放烟羽进行扫描测量,利用被动差分光学吸收光谱处理方法对系统采集的天顶太阳散射光谱进行处理获取柱密度,在结合测量时段的气象(风场)信息后获得污染气体的排放通量,最终得到排放总量。着重描述了获得烟羽垂直柱密度的差分光学吸收光谱方法以及污染气体排放通量的计算方法,并利用车载被动差分光学吸收光谱系统对某一热电厂SO2排放进行了外场测量,实验结果与在线设备的对比表明:这种基于被动差分光学吸收光谱光学遥测方法能够用于污染源排放总量的快速测量。 展开更多
关键词 大气光学 污染源排放遥测 差分吸收光谱技术 二氧化硫
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可调谐半导体激光吸收光谱中激光器温度补偿 被引量：32
10
作者 袁松 阚瑞峰 +7 位作者 何亚柏 姚路 陈玖英 许振宇 李晗 阮俊 何俊峰 魏敏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期242-247,共6页
可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)具有高分辨、高灵敏度和快速测量等特点,在环境检测、工业过程检测等方面具有很好的应用前景。但是TDLAS系统在长期连续工作时,存在激光输出波长随环境温度变化而发生漂移的问题。针对这一问题,研究了... 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)具有高分辨、高灵敏度和快速测量等特点,在环境检测、工业过程检测等方面具有很好的应用前景。但是TDLAS系统在长期连续工作时,存在激光输出波长随环境温度变化而发生漂移的问题。针对这一问题,研究了激光输出波长随环境温度变化特征及其对光谱处理的定量影响。为了消除激光输出波长的漂移,设计了基于ADμC841的温度补偿电路。根据环境温度实时调整激光器的温度,对激光器进行谱线锁定,在温控实验箱中进行了实验,当环境温度为20℃～60℃时,激光器的波长漂移量为4.1pm。 展开更多
关键词 光谱学 可调谐半导体激光吸收光谱 光谱处理 波长漂移 温度补偿
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可调谐半导体激光光谱火灾气体探测系统 被引量：26
11
作者 陈东 刘文清 +9 位作者 张玉钧 刘建国 魏庆农 陈玖英 阚瑞峰 王敏 崔益本 方武 张永明 祝玉泉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1552-1556,共5页
基于火灾特征气体检测的火灾报警技术被认为是一种有着广阔前景的火灾早期探测手段,特别是利用光学吸收方法的火灾气体探测技术,除了能够提供高灵敏、低误报率的火灾报警外,还能够实现火灾的早期预警.提出了基于可调谐半导体激光吸收光... 基于火灾特征气体检测的火灾报警技术被认为是一种有着广阔前景的火灾早期探测手段,特别是利用光学吸收方法的火灾气体探测技术,除了能够提供高灵敏、低误报率的火灾报警外,还能够实现火灾的早期预警.提出了基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的火灾气体高灵敏实时检测系统,采用光通信波段光纤耦合近红外分布反馈式(DFB)半导体激光器作为光源,利用两台激光器结合调制频率多路技术实现了火灾标志性气体CO,CO2的同时检测,对CO的最低检测限约为0.00375 mg/m3(3σ),能够满足火灾气体现场检测的需要. 展开更多
关键词 激光技术 可调谐半导体激光吸收光谱 波长调制光谱 火灾气体 CO CO2
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广州城区大气细颗粒物粒谱分布特征分析 被引量：26
12
作者 黄祖照 王杰 +3 位作者 刘建国 桂华侨 伍德侠 李铁 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1177-1181,共5页
2008年10~11月,利用大气细粒子谱分析仪(FPM-I型)对广州城区5nm^10μm大气细粒子谱进行长期连续在线测量.同时,利用大气能见度仪、黑碳分析仪、气象参数仪获取了观测点的大气能见度、黑碳质量浓度和气象参数信息.颗粒物谱型分析结果表明... 2008年10~11月,利用大气细粒子谱分析仪(FPM-I型)对广州城区5nm^10μm大气细粒子谱进行长期连续在线测量.同时,利用大气能见度仪、黑碳分析仪、气象参数仪获取了观测点的大气能见度、黑碳质量浓度和气象参数信息.颗粒物谱型分析结果表明:整个观测期内,颗粒物数浓度谱、表面积谱及体积谱均呈双峰结构.广州地区核模态(5~20nm)、爱根核模态(20~100nm)和积聚模态(0.1~1μm)粒子日平均浓度变化范围分别为1400~4300个/cm3、5000~12300个/cm3和1600~2600个/cm3.晴天和灰霾天气下颗粒物数浓度、黑碳浓度及大气能见度对比分析结果表明:广州地区大气能见度的高低受核模态和爱根核模态粒子浓度的影响较小,与积聚模态粒子浓度呈负相关关系;黑碳质量浓度峰值的出现位置与爱根核模态粒子浓度峰值位置相一致,表明爱根核模态粒子对黑碳浓度的贡献不能忽略. 展开更多
关键词 细颗粒物 粒径谱 能见度 黑碳
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三维荧光光谱法分类测量水体浮游植物浓度 被引量：23
13
作者 王志刚 刘文清 +2 位作者 张玉钧 殷高方 刘建国 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期136-141,共6页
测量了富营养化水体中13种浮游植物的活体三维荧光光谱和激发荧光光谱,通过光谱相似性原则将浮游植物分成3种光谱组,分析了光合色素组成与各光谱组三维荧光光谱特征的关系.选择梅尼小环藻、小球藻和铜绿微囊藻纯种培养体,配制10种不同... 测量了富营养化水体中13种浮游植物的活体三维荧光光谱和激发荧光光谱,通过光谱相似性原则将浮游植物分成3种光谱组,分析了光合色素组成与各光谱组三维荧光光谱特征的关系.选择梅尼小环藻、小球藻和铜绿微囊藻纯种培养体,配制10种不同浓度比例的浮游植物混合培养体,利用平行因子模型算法(PARAFAC)对混合培养体的三维荧光光谱进行了拟合,成功地区分了3种浮游植物组分.组分1(梅尼小环藻)、组分2(小球藻)和组分3(铜绿微囊藻)在模1上得分与其在混合样品中的实际相对浓度具有良好的线性关系,相关系数分别达到0.98222,0.97865和0.99788,证实了利用三维荧光光谱和PARAFAC模型分类测量浮游植物浓度的可行性. 展开更多
关键词 浮游植物 三维荧光光谱 平行因子模型 活体荧光
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可调谐二极管激光吸收光谱二次谐波信号的模拟与分析 被引量：25
14
作者 李晗 刘建国 +6 位作者 何亚柏 何俊峰 姚路 许振宇 陈玖英 袁松 阚瑞峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期881-885,共5页
可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)作为近年来发展起来的一种气体检测技术,具有高分辨率、高灵敏度和快速测量等特点。波长调制光谱信号的二次谐波分量常作为检测信号,用于气体浓度信息的反演。利用MATLAB中的可视化建模仿真平台Simu... 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)作为近年来发展起来的一种气体检测技术,具有高分辨率、高灵敏度和快速测量等特点。波长调制光谱信号的二次谐波分量常作为检测信号,用于气体浓度信息的反演。利用MATLAB中的可视化建模仿真平台Simulink,模拟了基于TDLAS的波长调制光谱信号,利用锁相放大原理提取二次谐波分量。采用数字锁相,正交双通道结构实现锁相算法。通过比较不同调制系数下二次谐波信号的变化情况,分析了二次谐波信号与调制系数的关系,以便确定最佳参数,用于二次谐波的提取。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS) 二次谐波 SIMULINK 锁相
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激光吸收光谱流场诊断技术应用研究与进展 被引量：25
15
作者 阚瑞峰 夏晖晖 +3 位作者 许振宇 姚路 阮俊 范雪丽 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期61-76,共16页
可调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术作为一种先进的光谱检测手段已经被广泛应用于燃烧流场和风洞环境的过程诊断中,它可以实现流场温度、组分浓度、气流速度等多参数的在线精确测量。介绍了TDLAS技术的基本原理及其在流场参数测量领域的发... 可调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术作为一种先进的光谱检测手段已经被广泛应用于燃烧流场和风洞环境的过程诊断中,它可以实现流场温度、组分浓度、气流速度等多参数的在线精确测量。介绍了TDLAS技术的基本原理及其在流场参数测量领域的发展历程,总结了近几年来在超燃冲压发动机、航空涡轮发动机以及超声速风洞等流场参数测量方面所开展的TDLAS应用实例,着重介绍了在实验室和外场环境中就流速的高精度测量、燃烧场温度和组分的连续监测、场分布的准确反演所做的研究工作。同时概述了激光吸收光谱流场诊断技术的发展水平、目前已经取得的最新研究进展以及还存在的相关问题,最后展望了TDLAS技术在流场诊断领域的应用前景和未来的发展趋势。 展开更多
关键词 吸收光谱 流场诊断 流速 温度 浓度 场分布
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调谐半导体激光吸收光谱自平衡检测方法研究 被引量：22
16
作者 陈玖英 刘建国 +5 位作者 张玉钧 刘文清 阚瑞峰 王敏 陈东 崔益本 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期350-353,共4页
可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)是利用半导体激光器的波长调谐特性,扫描待测气体特征吸收线,从而获得待测气体的浓度信息。基于可调谐半导体激光吸收光谱的自平衡检测方法能够有效地消除激光器光强波动等共模噪声和其他同性干扰... 可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)是利用半导体激光器的波长调谐特性,扫描待测气体特征吸收线,从而获得待测气体的浓度信息。基于可调谐半导体激光吸收光谱的自平衡检测方法能够有效地消除激光器光强波动等共模噪声和其他同性干扰的影响。实验表明自平衡检测方法可以获得较理想的结果,检测限低于体积比1.2×10-6,与直接吸收光谱法相比降低了一个数量级。自平衡检测电路简单,自带的电子增益补偿机制能够自动进行平衡探测,该方法不用加信号调制和锁相放大器,直接探测待测气体的吸收光谱,从而降低成本,减小系统装置体积,易于集成为便携式痕量气体检测仪。 展开更多
关键词 光谱学 可调谐半导体激光吸收光谱技术 自平衡检测
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北京冬季大气SO_2、NO_2与O_3的监测与分析 被引量：21
17
作者 林艺辉 谢品华 +5 位作者 秦敏 彭夫敏 李玉金 李昂 窦科 刘文清 《大气与环境光学学报》 CAS 2007年第1期55-59,共5页
利用差分光学吸收光谱(DOAS)技术于2006年2月对北京市丰台区的常规污染气体SO2、NO2及O3进行了连续监测,并对各污染物的日变化特征和污染源进行了分析和探讨。结果表明,丰台区NO2主要与汽车尾气的排放有关,以早晨和傍晚的上下班时段最重... 利用差分光学吸收光谱(DOAS)技术于2006年2月对北京市丰台区的常规污染气体SO2、NO2及O3进行了连续监测,并对各污染物的日变化特征和污染源进行了分析和探讨。结果表明,丰台区NO2主要与汽车尾气的排放有关,以早晨和傍晚的上下班时段最重,凌晨和午后最轻;SO2浓度的日变化状况是气象条件日变化和污染源排放量日变化综合影响的结果,分别在早晨和夜间达到最大值,日变化曲线呈现“N”字型双峰结构;由O3和NO2的相关性分析可知,NO2对大气中O3的含量有着一定的贡献,大气中可能还存在其它重要的O3前体污染物。 展开更多
关键词 差分吸收光谱(DOAS) 北京 污染气体
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基于可调谐半导体激光吸收光谱的瓦斯监测方法研究 被引量：15
18
作者 陈东 刘文清 +3 位作者 阚瑞峰 王敏 张玉钧 刘建国 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期598-600,603,共4页
瓦斯爆炸是煤矿安全的主要威胁,对瓦斯气体浓度进行准确、快速、实时监测和预警是治理瓦斯灾害的有效手段。实验研究了近红外半导体激光吸收光谱技术在煤矿瓦斯气体安全检测中的应用。系统光源采用的是1.65μm波长的近红外可调谐DFB激光... 瓦斯爆炸是煤矿安全的主要威胁,对瓦斯气体浓度进行准确、快速、实时监测和预警是治理瓦斯灾害的有效手段。实验研究了近红外半导体激光吸收光谱技术在煤矿瓦斯气体安全检测中的应用。系统光源采用的是1.65μm波长的近红外可调谐DFB激光器,使用了波长调制和二次谐波检测技术,通过光纤进行信号传输。系统检测限低于0.09%,气体浓度的检测速度最高可达到0.02s。研究表明:该技术具有实时、连续、快速、非接触检测的特点;现场无带电部件,具有多点分布式遥测的能力,能够满足煤矿瓦斯安全检测的要求。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 波长调制光谱 瓦斯
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开放光程TDLAS系统对北京城区NH_3浓度的连续检测 被引量：20
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作者 陈东 刘文清 +4 位作者 张玉钧 刘建国 王晓梅 阚瑞峰 王敏 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期311-314,共4页
氨气是大气酸性成分的主要中和剂,是影响区域空气质量、大气能见度以及酸性沉降的重要因素。研制了基于开放光程近红外可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术的大气NH3浓度连续监测系统,并... 氨气是大气酸性成分的主要中和剂,是影响区域空气质量、大气能见度以及酸性沉降的重要因素。研制了基于开放光程近红外可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术的大气NH3浓度连续监测系统,并对北京城区大气NH3浓度进行了两个星期的连续检测。检测结果表明,北京城区大气具有较高的NH3浓度,且具有明显的日变化周期特征,基本特点是白天浓度低,夜晚浓度高且变化相对平缓。相关性研究表明,非农业排放源,特别是城市交通的机动车尾气排放是北京城区大气NH3的主要来源。 展开更多
关键词 激光技术 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS) 氨气
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基于图像边缘检测法反演大气边界层高度 被引量：23
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作者 项衍 叶擎昊 +5 位作者 刘建国 张天舒 范广强 周培松 吕立慧 刘洋 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期185-191,共7页
梯度法、标准偏差法只能反演单一时刻的大气边界层高度,为此,提出了一种可以反演一段时间内大气边界层高度的图像边缘检测法。通过对常规方法的介绍和分析,说明研究图像边缘检测法的必要性。利用自主研发的激光雷达实测数据进行反演分... 梯度法、标准偏差法只能反演单一时刻的大气边界层高度,为此,提出了一种可以反演一段时间内大气边界层高度的图像边缘检测法。通过对常规方法的介绍和分析,说明研究图像边缘检测法的必要性。利用自主研发的激光雷达实测数据进行反演分析了一个昼夜和4种不同天气背景下的大气边界层高度,图像边缘检测方法与梯度法和标准偏差法反演大气边界层高度的均方根误差最小值为9.4m和11.4m。实验结果表明,该方法简单可靠、准确性高、不需要选取初始值,与传统常规方法相比具有更低的敏感性和更强的自适应性。 展开更多
关键词 大气光学 大气边界层高度 边缘检测 激光雷达 数学形态学
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