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Measurements of Nighttime Nitrate Radical Concentrations in the Atmosphere by Long-Path Differential Optical Absorption Spectroscopy 被引量:8
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作者 李素文 刘文清 +3 位作者 谢品华 李昂 秦敏 窦科 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2007年第5期875-880,共6页
The long-path differential optical absorption spectroscopy (LP-DOAS) technique was developed to mea- sure nighttime atmospheric nitrate radical (NO3) concentrations. An optimized retrieval method, resulting in a s... The long-path differential optical absorption spectroscopy (LP-DOAS) technique was developed to mea- sure nighttime atmospheric nitrate radical (NO3) concentrations. An optimized retrieval method, resulting in a small residual structure and low detection limits, was developed to retrieve NO3. The time series of the NO3 concentration were collected from 17 to 24 March, 2006, where a nighttime average value of 15.8 ppt was observed. The interfering factors and errors are also discussed. These results indicate that the DOAS technique provides an essential tool for the quantification of NO3 concentration and in the study of its effects upon nighttime chemistry. 展开更多
关键词 nitrate radical long-path differential optical absorption spectroscopy detection limits ERRORS
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LP-DOAS测量乙二醛时大气中干扰吸收的去除(英文) 被引量:3
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作者 彭夫敏 罗涛 +3 位作者 袁玉鹏 裘灵光 谢品华 刘文清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1889-1895,共7页
针对利用长光程差分吸收光谱技术在实现对大气中乙二醛实时监测中,一些干扰结构(Xe灯结构,H2O、NO2和O4干扰吸收)对长光程差分吸收光谱技术的影响,讨论了乙二醛的光谱反演方法对干扰吸收的准确去除.针对Xe灯结构由于压力和多普勒展宽程... 针对利用长光程差分吸收光谱技术在实现对大气中乙二醛实时监测中,一些干扰结构(Xe灯结构,H2O、NO2和O4干扰吸收)对长光程差分吸收光谱技术的影响,讨论了乙二醛的光谱反演方法对干扰吸收的准确去除.针对Xe灯结构由于压力和多普勒展宽程度等的变化而引起的Xe灯结构的非线性变化,采用不同时刻的参考灯谱通过光谱插值的方式准确去除,其去除误差引起的剩余结构可降低到比乙二醛的最低理论检测限低3倍;针对H2O的非线性吸收以及特征吸收结构随柱浓度的不同而变化的特点,采用较高和较低浓度H2O吸收光谱插值的方法准确去除了严重干扰乙二醛准确反演的H2O的吸收结构,其去除误差引起的剩余结构可降低到比乙二醛的最低理论检测限低10倍;另外,对于在此波段存在干扰的NO2和O4的吸收结构也实现了准确地去除.干扰结构的准确去除使DOAS对乙二醛的监测实现了较低的实际检测限(0.15ppbv)和较低的测量误差(~10%).最后,在广州郊区对实际大气进行了实际监测,其浓度范围在低于检测限到1.66ppbv之间,与文献报道的浓度范围和变化趋势十分吻合. 展开更多
关键词 长光程差分吸收光谱 乙二醛 挥发性有机物 光谱插值
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采用长光程差分吸收光谱技术(LP-DOAS)的中红外痕量一氧化碳检测仪 被引量:5
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作者 吕默 王一丁 陈晨 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2278-2282,共5页
一氧化碳作为一种危险的开采排放气体,在复杂的井下环境中极易累积,对矿工生命安全造成严重威胁。介绍了一种紧凑型一氧化碳检测仪,该仪器采用激发波长为4.65μm的量子级联激光器作为光源,配合中红外碲镉汞光电探测器与光程长度12m的紧... 一氧化碳作为一种危险的开采排放气体,在复杂的井下环境中极易累积,对矿工生命安全造成严重威胁。介绍了一种紧凑型一氧化碳检测仪,该仪器采用激发波长为4.65μm的量子级联激光器作为光源,配合中红外碲镉汞光电探测器与光程长度12m的紧凑型多次反射气室,实现了对痕量一氧化碳气体的检测。自主设计的新型高速光电信号采集系统解决了应用商业示波器造成的信号链阻抗失配的问题。这一新系统的采样带宽为400MHz,采样频率1GSPS,垂直分辨率达到12bit,有效的提高了检测仪的灵敏度与集成度。该仪器采用长光程差分吸收光谱法,通过比较实测光谱与进行Voigt展宽的理论光谱之间的残差得出此检测仪的检测下限为108×10-9。检测仪的测量误差有非平稳,慢时变的特点。根据这一特点我们采用阿伦方差对气体检测仪检测灵敏度进行了估计,经过约40s方差曲线达到极小值,此时阿伦方差值为61×10-9。在2h的稳定性测试中,检测仪稳定度达到2.1×10-3,在长达12h的稳定性测试中,检测仪的稳定度依然可以达到1.7×10-2。此仪器具有较高的灵活性,通过更换不同激射波长的激光器可以实现对多种气体的痕量检测。 展开更多
关键词 量子级联激光器 痕量气体检测 光电信号采集系统 长光程差分吸收光谱 残差分析 阿伦方差
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基于红光二极管为光源的LP-DOAS系统监测大气NO_3自由基的研究 被引量:2
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作者 李素文 刘文清 +2 位作者 王江涛 谢品华 汪徐德 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期444-447,共4页
NO3自由基是夜间大气中最重要的氧化基团,鉴于NO3自由基易变性以及极低的大气浓度,开发了以发红光二极管(LEDs)为光源来监测大气NO3自由基的长程差分吸收光谱系统(LEDs-DOAS)。分析了新型红光二极管Luxeon LXHL-MD1DLEDs的谱特性,研究... NO3自由基是夜间大气中最重要的氧化基团,鉴于NO3自由基易变性以及极低的大气浓度,开发了以发红光二极管(LEDs)为光源来监测大气NO3自由基的长程差分吸收光谱系统(LEDs-DOAS)。分析了新型红光二极管Luxeon LXHL-MD1DLEDs的谱特性,研究了以其为光源的长程LEDs-DOAS系统测量大气NO3自由基的原理,设计了大气NO3测量自由基的装置,给出监测的大气吸收光谱,研究了反演NO3的方法,并给出反演谱图和一周大气NO3浓度的时间序列图。研究结果表明当光程为2.8km时,LEDs-DOAS系统的探测限大约为12ppt。 展开更多
关键词 红光二极管 大气NO3自由基 长程差分吸收光谱系统
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长光程差分吸收光谱法 被引量:6
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作者 吴桢 虞启琏 +1 位作者 张帆 姚建铨 《环境科学与技术》 CAS CSCD 2003年第1期48-49,共2页
长光程差分吸收光谱法是一种实时、在线监测方法 ,可同时对多种气体进行连续监测。使用这种方法获得的数据经计算机处理后 ,可分析出大气中各种污染物的含量。介绍了这种方法的基本原理、仪器结构及它的应用。
关键词 长光程 差分吸收光谱法 光谱仪
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短光程下差分吸收光谱法测量低浓度污染气体的反演算法 被引量:5
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作者 邵理堂 汤光华 +1 位作者 许传龙 王式民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第23期65-70,共6页
传统差分吸收光谱(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)技术对长光程或高浓度烟气污染物可以实现准确、快速和在线测量,但是对于短光程、低浓度污染气体测量却存在较大的浓度反演误差。该文提出了一种新的光谱数据处理... 传统差分吸收光谱(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)技术对长光程或高浓度烟气污染物可以实现准确、快速和在线测量,但是对于短光程、低浓度污染气体测量却存在较大的浓度反演误差。该文提出了一种新的光谱数据处理方法,并对信噪比较低的实测光谱数据进行了浓度反演。研究结果表明:气体浓度在0~150mg/m3范围内,新算法的反演精度明显优于传统算法,反演误差都在10%以内;在150~4000mg/m3范围内与传统算法相当;超过4000mg/m3后新算法的反演误差较大。新算法具有良好的抗烟尘干扰能力,其零点误差较传统算法减小了95%以上。与传统DOAS算法相结合可以获得较宽的动态测量范围。 展开更多
关键词 差分吸收光谱法 最小二乘算法 短光程 低浓度 污染物 浓度反演
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基于遗传算法的差分吸收光谱反演算法及实验研究 被引量:3
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作者 汤光华 许传龙 +1 位作者 邵理堂 王式民 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期456-460,共5页
传统差分吸收光谱法(DOAS)对大气痕量气体浓度可以实现准确、快速和在线测量,它对短光程、低浓度气体存在较大的测量误差.本文在传统DOAS算法的基础上,设计了基于遗传算法的DOAS算法,并对信噪比较低的实测光谱数据进行了浓度反演.研究... 传统差分吸收光谱法(DOAS)对大气痕量气体浓度可以实现准确、快速和在线测量,它对短光程、低浓度气体存在较大的测量误差.本文在传统DOAS算法的基础上,设计了基于遗传算法的DOAS算法,并对信噪比较低的实测光谱数据进行了浓度反演.研究结果表明,该算法在短光程下对低浓度气体具有较高的测量精度,与传统DOAS方法相结合可以获得较宽的动态测量范围. 展开更多
关键词 差分吸收光谱法(DOAS) 遗传算法 短光程 低浓度 测量限
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低光学厚度下差分吸收光谱技术反演算法研究 被引量:3
8
作者 宋飞虎 汤光华 +1 位作者 许传龙 王式民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期98-101,共4页
差分吸收光谱法(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)对大气痕量气体浓度可以实现准确、快速和在线测量。在短光程、低烟气浓度的条件下,该文提出了基于有限冲击响应(finite impulse response,FIR)滤波和蚁群算法的改进... 差分吸收光谱法(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)对大气痕量气体浓度可以实现准确、快速和在线测量。在短光程、低烟气浓度的条件下,该文提出了基于有限冲击响应(finite impulse response,FIR)滤波和蚁群算法的改进DOAS算法,以改善SO2低光学厚度造成的信噪比较低这一情况。算法首先采用FIR滤波算法对光谱进行预处理;之后利用蚁群算法来进行全局寻优求解。通过实验加以验证,在常温常压流动状态条件下,对13.2mg/m3的SO2标准状态气体进行浓度反演。研究结果表明,改进的DOAS算法能较好地消除噪声的影响,提高测量精度,测量误差在10%以内,较传统反演算法有很大提高。 展开更多
关键词 差分吸收光谱法 有限冲击响应滤波 蚁群算法 短光程 低浓度
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长程差分吸收光谱技术气体浓度反演误差的定量估计 被引量:1
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作者 李素文 刘文清 +3 位作者 谢品华 张玉钧 李昂 陈腾云 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1254-1258,共5页
长程差分吸收光谱法(LP-DOAS)是基于最小二乘原理来反演大气痕量气体浓度的。LP-DOAS能对痕量气体进行高灵敏的测量,但是还没有统计的方法定量确定LP-DOAS反演误差。痕量气体的吸收通常很弱,外来影响因素决定了检测限和测量精度,其被误... 长程差分吸收光谱法(LP-DOAS)是基于最小二乘原理来反演大气痕量气体浓度的。LP-DOAS能对痕量气体进行高灵敏的测量,但是还没有统计的方法定量确定LP-DOAS反演误差。痕量气体的吸收通常很弱,外来影响因素决定了检测限和测量精度,其被误当做真正的吸收,增加了没有统计特性的噪声到残差中,导致最小二乘拟合误差(err(LSQ))有一个明显的误估计。研究采用蒙特卡罗方法,通过残差的循环移位定量确定差分吸收光谱法反演气体浓度的误差。实验结果表明,蒙特卡罗方法可以定量估计差分吸收光谱法反演误差,误估计因子为1.13,而err(LSQ)为3.12。 展开更多
关键词 长程差分吸收光谱 蒙特卡罗 循环移位 误差
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基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷遥测方法的研究 被引量:10
10
作者 姜治深 王飞 +4 位作者 许婷 邢大伟 姚华 严建华 岑可法 《能源工程》 2012年第3期1-5,共5页
介绍了一种基于TDLAS技术的望远镜收发系统的设计原理,通过对吸收池内标准浓度CH4的测量,标定了测量的准确性。在此基础上,对40 m的开放光程下CH4进行不同工况测量,验证了系统具有良好的时间响应性。系统的最小可探测极限约为5.48×... 介绍了一种基于TDLAS技术的望远镜收发系统的设计原理,通过对吸收池内标准浓度CH4的测量,标定了测量的准确性。在此基础上,对40 m的开放光程下CH4进行不同工况测量,验证了系统具有良好的时间响应性。系统的最小可探测极限约为5.48×10-5m/m。研究证明,该系统可以满足工业气体的在线监测需求。此外,该系统还可以方便用于远程监测H2S、CO、NH3等危险性气体的泄露。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱(tdlas) 遥测望远镜收发系统 开放式长光程光路 CH4浓度实时测量
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呼吸性粉尘吸收系数的光声光谱探测 被引量:2
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作者 靳华伟 谢品华 +4 位作者 胡仁志 刘文清 李治艳 陈浩 黄崇崇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1993-1998,共6页
针对呼吸性粉尘浓度连续、可靠、低成本的实时检测需求,实现了光谱应用技术创新,提出了一种基于光声光谱的呼吸性粉尘探测系统,低功率二极管激光器光谱中心波长为403.56nm及相应的NO2有效吸收截面为5.9485×10^-19cm^2·mole^-1... 针对呼吸性粉尘浓度连续、可靠、低成本的实时检测需求,实现了光谱应用技术创新,提出了一种基于光声光谱的呼吸性粉尘探测系统,低功率二极管激光器光谱中心波长为403.56nm及相应的NO2有效吸收截面为5.9485×10^-19cm^2·mole^-1;通过频率扫描拟合得到了1.35kHz的谐振频率。开展了光声池结构的影响分析,得到了光声池长度参数对本底噪声影响较小但对激光信号影响较大、内径参数对本底噪声存在一定影响但对本底噪声影响较小的结论。在考虑品质因数、加工条件、使用场合和待测对象属性等影响情况下,选用120mm的长度参数和8mm的内径参数;基于长度为60mm、内径为25mm的缓冲腔结构,开展了缓冲隔板对系统稳定性的影响分析,通过在缓冲腔中设置缓冲隔板,降低了本底噪声、稳定了系统,其幅值及波动由(2.83±0.11)μv稳定为(1.26±0.03)μv。分析得到了NO2的比吸收系数为195.28Mm^-1·(mg·m^-3)^-1,利用NO2气体在405nm处的吸收对系统进行了标定,得到了拟合斜率为0.04368μv/Mm^-1、相关系数为0.998、池常数为300.24Pa·cm·W^-1的结论。同时在1min平均时间下,得到了系统探测浓度下限及吸收系数为2.30μg·m^-3和0.448Mm^-1。基于标准微球的聚苯乙烯作为气溶胶发生器对象开展了呼吸性粉尘的吸收系数影响分析,进行了5μm以下不同数浓度颗粒及同一数浓度下不同粒径颗粒吸收系数的测试,结果表明:呼吸性粉尘的吸收系数和数浓度成正比,线性拟合后的斜率为10.598±0.64196,相关系数为0.993;吸收系数曲线的方差在3~4Mm^-1间,不同粒径的颗粒对吸收系数存在着一定的影响;随着粒径增加,吸收系数随之增加。开展了环境大气中NO2的测量,选用0.2μm的过滤膜滤除粉尘的干扰,实验结果表明大气NO2浓度为16.4~61.6μg·m^-3,平均浓度为41.1μg·m^-3。为了证实测量系统的准确性,与课题组自行研发的长光程差分吸收光谱系统(LP-DOAS)进行了对比测试,测试结果显示了本光声光谱系统和LP-DOAS系统测量NO2浓度的相关性较好,线性拟合后的斜率为1.01178±0.04013,相关系数为0.94781。开展了环境大气中呼吸性粉尘的测量,选用5μm过滤片过滤环境大气,通过“NO2+5μm粉尘”和“NO2+0.2μm粉尘”两路测量对象的差分测量,得到了呼吸性粉尘的变化趋势,可以满足自然悬浮状态下的呼吸性粉尘吸收系数实时测量。 展开更多
关键词 光声光谱 呼吸性粉尘 吸收系数 长光程差分吸收光谱
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基于中红外吸收光谱的长光程仪器在环境空气监测中的应用
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作者 钟琪 王强 《电力科技与环保》 2017年第6期49-52,共4页
介绍了一种基于中红外吸收光谱的高灵敏长光程环境空气监测仪器,对其进行了实验室性能测试,并与点式化学发光法仪器进行了对比测试。实验室测试结果表明,长光程仪器的NO、NO_2和NH_3的零点和量程漂移均小于±1%F.S./24 h,示值误差... 介绍了一种基于中红外吸收光谱的高灵敏长光程环境空气监测仪器,对其进行了实验室性能测试,并与点式化学发光法仪器进行了对比测试。实验室测试结果表明,长光程仪器的NO、NO_2和NH_3的零点和量程漂移均小于±1%F.S./24 h,示值误差均小于0.5%,重复性小于1%,稳定性小于±2.5%。现场比对测试结果表明,长光程和点式仪器对NO和NH_3的测量结果基本一致,NO2测量值的变化趋势基本一致,但是存在一定差异。 展开更多
关键词 中红外吸收光谱 长光程 环境空气监测仪器 化学发光法 对比测试
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基于迭代算法的大气HONO和NO_(2)开放光路宽带腔增强吸收光谱测量 被引量:1
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作者 孟凡昊 秦敏 +6 位作者 方武 段俊 唐科 张鹤露 邵豆 廖知堂 谢品华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2-9,共8页
气态亚硝酸(HONO)作为羟基(OH)自由基的重要前体物,在大气中浓度低、寿命短、易损耗且活性强,针对大气HONO的高灵敏度测量具有一定的挑战.本文介绍了基于迭代算法的开放光路宽带腔增强吸收光谱(OP-BBCEAS)技术应用于大气HONO和NO_(2)的... 气态亚硝酸(HONO)作为羟基(OH)自由基的重要前体物,在大气中浓度低、寿命短、易损耗且活性强,针对大气HONO的高灵敏度测量具有一定的挑战.本文介绍了基于迭代算法的开放光路宽带腔增强吸收光谱(OP-BBCEAS)技术应用于大气HONO和NO_(2)的测量.常规BBCEAS技术通过将经滤膜过滤后的环境空气由泵压入/抽入光学腔内进行测量,尽管可以减小气溶胶消光对测量的影响,但针对一些活性组分的测量则需要考虑光学腔和采样造成的吸附损耗和二次生成等壁效应.本文采用OP-BBCEAS技术,开放光路的测量模式避免了上述壁效应的影响,基于迭代反演算法通过多次迭代确定有效吸收光程,然后采用差分光学吸收光谱的光谱拟合方法对光谱中HONO和NO_(2)的吸收进行定量,克服了气溶胶颗粒Mie散射消光和光源波动的宽带变化影响.在轻度(PM_(2.5)<75μg/m^(3))和中度(PM_(2.5)>75μg/m^(3))不同气溶胶污染状况下测量了实际大气HONO和NO_(2)浓度,并同时与常规封闭腔BBCEAS系统开展了测量对比.不同PM_(2.5)污染程度下两台BBCEAS系统测量的HONO和NO_(2)浓度均显著性相关(R^(2)>0.99),HONO和NO_(2)浓度的测量差异(HONO≤4.0%,NO_(2)≤6.5%)均小于系统测量误差(HONO:8.1%,NO_(2):7.5%),验证了迭代反演算法应用于OP-BBCEAS系统实际大气测量的可行性. 展开更多
关键词 宽带腔增强吸收光谱 开放光路 迭代算法 差分吸收光谱
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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
14
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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大气污染物垂直廓线扫描差分吸收光谱方法研究 被引量:7
15
作者 朱燕舞 谢品华 +5 位作者 窦科 刘世胜 秦敏 李素文 司福祺 刘文清(指导) 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期297-302,共6页
差分光学吸收光谱法(DOAS)已经成为测量大气痕量气体含量的常用方法,该方法灵敏度高,可同时监测多种大气痕量气体。提出了应用差分吸收光谱方法监测大气痕量气体垂直分布,结合放置数套角反射器的近地层高塔,研制出扫描长光程差分吸收光... 差分光学吸收光谱法(DOAS)已经成为测量大气痕量气体含量的常用方法,该方法灵敏度高,可同时监测多种大气痕量气体。提出了应用差分吸收光谱方法监测大气痕量气体垂直分布,结合放置数套角反射器的近地层高塔,研制出扫描长光程差分吸收光谱(扫描LP-DOAS)系统。应用此系统于2007年夏季对北京城市重要大气污染物NO_2的垂直分布进行了外场监测,准确获得了NO_2沿各光路的积分浓度,确定了系统在各光路的检测限和系统总的测量误差。基于垂直廓线模型,成功反演了NO_2的垂直廓线和垂直梯度。研究结果表明扫描LP-DOAS技术监测城市大气近地层痕量气体垂直分布的可行性。 展开更多
关键词 大气光学 扫描长光程差分吸收光谱系统 垂直廓线监测 二氧化氮
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基于DOAS的消防应急救援多气体快速遥感仪 被引量:4
16
作者 姚建铨 李润宸 +5 位作者 赵帆 蔡兆文 王洪兴 徐德刚 张帆 乔旭 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期314-317,共4页
在国内首次报道了可对30多种有毒气体连续监测的基于DOAS(differential optical absorption spectra)技术的车载消防应急救援多气体快速遥感仪,仪器采用长光程紫外差分吸收光谱法痕量气体分析技术,光发射器和光接收器共用一个卡塞格林... 在国内首次报道了可对30多种有毒气体连续监测的基于DOAS(differential optical absorption spectra)技术的车载消防应急救援多气体快速遥感仪,仪器采用长光程紫外差分吸收光谱法痕量气体分析技术,光发射器和光接收器共用一个卡塞格林望远镜,以减少大气紊动对测量数据的影响;仪器的反射系统可以灵活地设置在任意需要区域,分析系统设置在救援车内,在需要长时间监测时,避免了工作人员近距离暴露在危险环境中。多气体DOAS仪器特别适合各类气体泄漏事故的消防应急处理。 展开更多
关键词 长光程 差分光学吸收谱 大气监测 消防应急救援
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烟气组分含量连续监测系统探头设计及标定方法 被引量:1
17
作者 孙长库 李树珉 +1 位作者 赵玉梅 韩贵重 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期232-235,共4页
为解决采用紫外差分吸收光谱法对烟气中主要气体污染物SO2和NOx进行测量时不方便和误差较大的问题,该文设计了单边插入式双光路探头,能较好适应烟道内高温对探头形状的影响,工作稳定可靠,现场调整方便。光谱数据的定标和标准量化是以Lam... 为解决采用紫外差分吸收光谱法对烟气中主要气体污染物SO2和NOx进行测量时不方便和误差较大的问题,该文设计了单边插入式双光路探头,能较好适应烟道内高温对探头形状的影响,工作稳定可靠,现场调整方便。光谱数据的定标和标准量化是以Lambert-Beer定律为基础,针对实际环境中的非线性因素所产生的偏离Lambert-Beer定律的现象,该文提出一套可将气体长度变化等效于浓度变化的标定方法,采用不同长度的单一浓度的标准气体,实现了探头高精度标定。使用标定后的探头对SO2和NO两种气体进行多次测量,平均偏差均小于1.5%。 展开更多
关键词 烟气浓度 差分吸收光谱法 双光路探头 标定
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基于长光程差分吸收光谱原理的污染物监测系统在化工区的应用 被引量:4
18
作者 王丹娜 李丽婷 +2 位作者 陈军 陶士康 楼晟荣 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3216-3224,共9页
应用一种基于长光程差分吸收光谱(LP-DOAS)原理的仪器,对上海市典型化学工业区进行了长期自动监测。该测量系统搭建于化工区西北方向边界上,一旦污染物浓度超标就会报警,起到边界围栏的作用。选取同站点GC-FID系统测量的甲苯数据与LP-D... 应用一种基于长光程差分吸收光谱(LP-DOAS)原理的仪器,对上海市典型化学工业区进行了长期自动监测。该测量系统搭建于化工区西北方向边界上,一旦污染物浓度超标就会报警,起到边界围栏的作用。选取同站点GC-FID系统测量的甲苯数据与LP-DOAS系统测量的甲苯数据进行了比对分析,2台仪器日均浓度值的拟合系数R2为0.87,验证了长光程测量系统数据的有效性。结合西北边界监测站点的气象数据对测量的HCl数据进行日均、月度平均分析,发现HCl的浓度变化主要与化工区的排放有关。采用基于拉格朗日传输、扩散模式的HYSPLIT4模式分别对2017—2019年中每年6月份和2017年全年进行污染物追迹分析,发现2017—2019年中每年6月份有95%左右的污染物扩散时会经过上海城区,对上海地区造成影响。进一步分析表明,2017年,夏季化工区排放的污染物对上海城区的影响最大,秋季对上海城区的影响最小。上述研究结果可为上海市大气环境监测及治理提供参考。 展开更多
关键词 长光程差分吸收光谱(lp-doas) 化学工业区 污染物 自动监测 区域性大气污染 前向追迹
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基于多模激光关联光谱的甲烷气体检测技术 被引量:4
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作者 高光珍 蔡廷栋 +1 位作者 张婷 张刚 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期140-145,共6页
为提高多模激光吸收光谱的灵敏度,将多模二极管激光关联光谱、长程吸收技术和波长调制光谱结合,建立了一套具有高检测灵敏度和高稳定性的气体检测系统。采用1 675 nm多模激光器作为光源,以光程为100 m的离散镜片型多通池作为气体吸收池... 为提高多模激光吸收光谱的灵敏度,将多模二极管激光关联光谱、长程吸收技术和波长调制光谱结合,建立了一套具有高检测灵敏度和高稳定性的气体检测系统。采用1 675 nm多模激光器作为光源,以光程为100 m的离散镜片型多通池作为气体吸收池,利用甲烷的2ν_3泛频带吸收谱线,通过计算待测气体和参考气体的二次谐波信号峰值之间的关系,实现了对CH_4气体的测量。实验在室温和20.265 kPa(即0.2个标准大气压)条件下进行,CH_4浓度范围为1.00×10^(-5)-1.10×10^(-2)。实验结果表明,CH_4浓度测量值与真实值之间具有良好的线性关系,其线性度为0.997,系统的测量准确度为3.50%,对浓度为2.60×10^(-6)的气体样品在30 min内的连续测量表明系统稳定度优于2.53%。本方法具有操作简单、稳定性好、灵敏度高和环境适应性强等优点,在工业过程控制和环境监测中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 可调谐多模二极管激光器 关联光谱 长程吸收 甲烷浓度
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