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光强非线性响应下的光致热弹光谱光强修正
1
作者 陈祥 刘浩 +3 位作者 姚路 许振宇 胡迈 阚瑞峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期317-323,共7页
提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根... 提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根部激发光热信号,采用数字锁相放大器解调得到对应的谐波信号,通过多项式拟合谐波信号背景,反演得到与浓度及光强分别对应的谐波信号。实验结果表明,当光强从22.03 mW变化至3.16 mW,谐波信号背景幅值与光强具有良好的线性关系,线性相关系数大于0.998,归一化后的谐波信号幅值波动小于0.37%。针对甲烷测量,系统在较大的浓度范围内具有良好的线性响应,谐波信号信噪比表明系统的最低检测限达0.22×10-6。该研究为光致热弹光谱的光强修正提供了一种新的方法,可有效提高LITES系统在长期测量应用中的稳定性。 展开更多
关键词 光致热弹光谱 谐波信号 非线性响应 多项式拟合 光强修正
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低温风洞极低露点原位在线测量技术研究
2
作者 王斌 许振宇 +2 位作者 张文清 阚瑞峰 盖文 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期105-114,共10页
面向低温风洞极低露点原位在线测量需求,开展了基于激光吸收光谱的宽温域、高精度、极低露点原位在线测量技术研究。分析了激光吸收光谱露点测量技术原理,开展了吸收谱线选型、光谱参数标定和光谱信号处理方法研究,测量了低温平台原位... 面向低温风洞极低露点原位在线测量需求,开展了基于激光吸收光谱的宽温域、高精度、极低露点原位在线测量技术研究。分析了激光吸收光谱露点测量技术原理,开展了吸收谱线选型、光谱参数标定和光谱信号处理方法研究,测量了低温平台原位在线露点和0.3 m低温引导风洞露点,并与冷镜式露点仪比较了测量精度。研究结果表明:激光吸收光谱露点测量技术可以实现宽温域、高精度、原位在线露点测量,露点测量范围–100~30℃,测量误差小于1℃,测量时间低于1 s,可满足低温风洞极低露点测量需求。 展开更多
关键词 低温风洞 露点 激光吸收光谱 原位在线测量
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月球极区水冰就位分析方案设计
3
作者 李想 王兴平 +8 位作者 卢文振 郭美如 黄正旭 张小平 许振宇 姚路 阮俊 阚瑞峰 曹乃亮 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第6期618-630,共13页
结合以Luna 25、Luna 27、Viper为典型月球极区就位探测应用的光谱−质谱联用技术,介绍了包括探测机制、工作模式及仪器的功能、性能与应用;设计了“嫦娥七号”月球极区水分子分析仪,其中激光吸收光谱仪负责H2O和HDO的就位分析,飞行时间... 结合以Luna 25、Luna 27、Viper为典型月球极区就位探测应用的光谱−质谱联用技术,介绍了包括探测机制、工作模式及仪器的功能、性能与应用;设计了“嫦娥七号”月球极区水分子分析仪,其中激光吸收光谱仪负责H2O和HDO的就位分析,飞行时间质谱仪实现H2O、CH4等质量数<200 amu气体分子的分析,通过地面试验验证了方案的可行性,可为月球南极着陆探测水冰就位探测提供支撑。 展开更多
关键词 月球极区 月球水冰 原位分析 水分子分析仪
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“激光光谱前沿与技术”专辑导读
4
作者 马欲飞 姚顺春 +1 位作者 马维光 阚瑞峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-2,共2页
激光光谱技术作为光谱学领域的核心技术,具有灵敏度高、选择性强、非接触式及在线测量等优点,已经成为研究物理、化学、生物、医学以及天文学等领域光和物质相互作用的重要手段。随着激光技术和探测手段的快速发展,近年来激光谱技术取... 激光光谱技术作为光谱学领域的核心技术,具有灵敏度高、选择性强、非接触式及在线测量等优点,已经成为研究物理、化学、生物、医学以及天文学等领域光和物质相互作用的重要手段。随着激光技术和探测手段的快速发展,近年来激光谱技术取得了长足的进步,目前激光光谱学的研究重点包括但不限于:新的光谱技术、为了满足实际应用而追求的更优探测性能、新应用领域的拓展、器件及系统的集成等。 展开更多
关键词 激光光谱学 激光光谱技术 激光技术 探测手段 在线测量 探测性能 天文学
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Ppb级探测灵敏度的CO_(2)腔衰荡光谱仪
5
作者 刘英 胡迈 +3 位作者 王兴平 许振宇 何亚柏 阚瑞峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期2921-2929,共9页
二氧化碳(Carbon dioxide,CO_(2))是大气中最主要的温室气体,具有大气本底浓度高而年变化量小的特点。因此,对其浓度进行高精度的监测是实现“双碳”目标的重要环节。本文基于连续波光腔衰荡光谱技术,搭建了一套探测灵敏度低至ppb的CO_... 二氧化碳(Carbon dioxide,CO_(2))是大气中最主要的温室气体,具有大气本底浓度高而年变化量小的特点。因此,对其浓度进行高精度的监测是实现“双碳”目标的重要环节。本文基于连续波光腔衰荡光谱技术,搭建了一套探测灵敏度低至ppb的CO_(2)气体传感装置。系统中选取了中心波长为6251.760 cm-1的CO_(2)吸收线、设计了超高精细度(>300000)的石英玻璃型法布里-珀罗谐振腔和高性能的温度、压力控制模块。腔内气体的温度和压力在24 h的变化量分别小于0.07℃和15 Pa。Allan方差的结果显示,系统在303 s的最佳积分时间下,可获得0.7×10-12 cm-1的检测限,对应的CO_(2)最低可检测浓度为1.6 ppb。在较大的CO_(2)浓度范围内,系统响应的线性相关系数为0.99994。最后,系统以10 s的响应时间,对大气中的CO_(2)浓度进行了2天的连续观测,其结果与商用仪器(Picarro,G2401)的监测数据高度一致,排除人体呼气干扰后的相对偏差优于6‰。该系统具有结构简单、成本低、灵敏度极高的特点,在痕量气体监测领域将具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 CO_(2)探测 光学传感 光腔衰荡光谱 极高灵敏度
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可调谐二极管激光吸收光谱法监测大气痕量气体中的浓度标定方法研究 被引量：25
6
作者 阚瑞峰 刘文清 +4 位作者 张玉钧 刘建国 王敏 高山虎 陈军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期392-395,共4页
可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是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。在空气痕量气体检测中,一般需要和长光程吸收池相结合使用。可调谐二极管激光... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是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。在空气痕量气体检测中,一般需要和长光程吸收池相结合使用。可调谐二极管激光吸收光谱法就是在可调谐二极管激光器与长光程吸收池技术相结合的基础上发展起来的一种新的痕量气体检测方法。这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快。已经广泛用于大气中多种痕量气体的检测以及地面的痕量气体和气体泄漏的检测。在大部分痕量气体检测仪器中需要精确地对检测气体进行在线的浓度标定,文章介绍了一个简单而精确的浓度标定方法,从理论上进行了分析,然后通过实验证明了这种方法的可行性。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 多次反射池 参考池 等效浓度
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高灵敏激光吸收光谱仪监测北京城区甲烷浓度变化 被引量：8
7
作者 阚瑞峰 刘文清 +9 位作者 张玉钧 刘建国 王敏 陈东 陈玖英 崔益本 王晓梅 夏慧 方曦 王铁栋 《大气与环境光学学报》 CAS 2007年第3期203-206,共4页
利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)对环境空气中的甲烷进行了测量。选择不受干扰的1．65μm处的吸收线对甲烷进行浓度监测。在2005年秋季对北京城区的甲烷气体以1min的时间分辨率进行了近1个月的连续监测。甲烷的浓度在19:00左右开... 利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)对环境空气中的甲烷进行了测量。选择不受干扰的1．65μm处的吸收线对甲烷进行浓度监测。在2005年秋季对北京城区的甲烷气体以1min的时间分辨率进行了近1个月的连续监测。甲烷的浓度在19:00左右开始上升,在凌晨01:00左右开始下降,具有明显的周期性。浓度最低值出现在白天,而最大值出现在夜里,给出了甲烷的日变化和连续监测结果。 展开更多
关键词 温室气体 线强 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)
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数字滤波技术在气相紫外光电子能谱仪数据采集中的应用
8
作者 阚瑞峰 车会娟 +2 位作者 李益民 李海洋 王殿勋 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期671-674,共4页
为既能广泛用于稳定分子的研究又能用于瞬变物种研究的气相紫外光电子能谱仪设计了数据采集系统,应用Windows支持下的VisualC++6.0编程技术,编制了具有友好界面、操作简便的数据采集系统软件.数据采集系统利用Butterworth低通数字滤波... 为既能广泛用于稳定分子的研究又能用于瞬变物种研究的气相紫外光电子能谱仪设计了数据采集系统,应用Windows支持下的VisualC++6.0编程技术,编制了具有友好界面、操作简便的数据采集系统软件.数据采集系统利用Butterworth低通数字滤波器对采集到的数据进行处理,来消除高频的噪声提高信噪比。 展开更多
关键词 数字滤波 气相紫外光电子能谱仪 数据采集 信噪比
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“激光光谱新技术与应用”专辑前言
9
作者 阚瑞峰 邵杰 赵卫雄 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期I0002-I0002,共1页
因其高强度、高单色性、高方向性和高相干性等特点,激光是研究光与物质的相互作用,从而认识物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。相比于使用普通光源的传统光谱技术,以激光为光源的激光光谱技术在灵敏度和分辨率方... 因其高强度、高单色性、高方向性和高相干性等特点,激光是研究光与物质的相互作用,从而认识物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。相比于使用普通光源的传统光谱技术,以激光为光源的激光光谱技术在灵敏度和分辨率方面有了质的飞跃。 展开更多
关键词 普通光源 激光光谱技术 单色性 高方向性 相干性 技术与应用 分辨率 灵敏度
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可调谐二极管激光吸收光谱技术及其在大气质量监测中的应用 被引量：59
10
作者 董凤忠 阚瑞峰 +7 位作者 刘文清 刘建国 张玉钧 高山虎 王铁栋 王敏 陈东 魏庆农 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期315-325,共11页
可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,获得被选定的待测气体特征吸收线的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析。在大气痕量气体和气体泄漏的监测中,为了提高探测的灵敏度, 一般会根据具体情... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,获得被选定的待测气体特征吸收线的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析。在大气痕量气体和气体泄漏的监测中,为了提高探测的灵敏度, 一般会根据具体情况对激光器采取不同的调制技术如波长调制、振幅调制、频率或者位相调制等,同时和长光程吸收池相结合使用,并辅之以各种噪声压缩技术。TDLAS不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经广泛用于大气中多种痕量气体的检测以及地而的痕量气体和气体泄漏的检测。报道了最近研制的一套可调谐二极管激光吸收光谱检测大气中甲烷浓度的实验装置,这套装置具有灵敏度高、检测限低(ppb量级)、易于集成为便携式痕量气体检测仪等优点,若激光器的调谐波长范围能覆盖1.3～1.8μm 或者在光路中装配几台窄范围可调谐激光器实现波长扫描范围覆盖1.3—1.8μm,则可同时实现对大气中诸多重要痕量气体如CO2、CH4、CO、CH2O、H2S、NH3、HCI、C2H2等的同步监测。 展开更多
关键词 光谱学 可调谐二极管激光 怀特池 甲烷 大气质量监测
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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：24
11
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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基于TDLAS技术的水汽低温吸收光谱参数测量 被引量：19
12
作者 聂伟 阚瑞峰 +5 位作者 许振宇 姚路 夏晖晖 彭于权 张步强 何亚柏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第20期91-96,共6页
精确的气体光谱参数对气体浓度、温度等的光谱精确反演测量具有十分重要的意义,针对当前主流光谱数据库(例如HITRAN)中数据与实际数值存在相当误差的问题,自主研制了一套基于静态冷却技术的低温光谱实验平台,用于精确测量低温下的气体... 精确的气体光谱参数对气体浓度、温度等的光谱精确反演测量具有十分重要的意义,针对当前主流光谱数据库(例如HITRAN)中数据与实际数值存在相当误差的问题,自主研制了一套基于静态冷却技术的低温光谱实验平台,用于精确测量低温下的气体吸收光谱参数.运用该低温光谱实验平台,采用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术测量了温度为230—340 K、压强为10—1000 Pa时7240—7246 cm^(-1)波段的纯水汽振转跃迁光谱.采用Voigt线型多峰拟合方法,获得了5条水汽振转跃迁谱在不同温度、不同压强下的积分吸光度值及洛伦兹展宽值,运用线性拟合的方法得到这5条吸收线的自展宽半峰全宽系数及参考温度下的线强值.运用不确定度传递公式,计算得到实验结果的不确定度,与HITRAN2012数据库中的线参数进行对比,所测的5条吸收线中实验结果与数据库值最大相差10.96%,且实验结果的不确定度为1.11%—2.98%(置信概率p=95%,包含因子k=2),小于HITRAN2012数据库值的不确定度. 展开更多
关键词 可调谐二极管激光器 吸收光谱 水汽 线强 自展宽系数
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可调谐半导体激光吸收光谱学测量甲烷的研究 被引量：23
13
作者 高山虎 刘文清 +5 位作者 刘建国 张玉钧 阚瑞峰 王敏 涂兴华 王铁栋 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期388-392,共5页
甲烷是天然气和矿井瓦斯等多种气体燃料的主要成分,由于其易燃易爆的特性,瓦斯爆炸一直困扰着天然气站和煤矿的安全生产。可调谐半导体激光光谱(TDLAS)技术是近年来发展起来的一种新型的气体检测方法。它具有灵敏度高、精度高、选择性... 甲烷是天然气和矿井瓦斯等多种气体燃料的主要成分,由于其易燃易爆的特性,瓦斯爆炸一直困扰着天然气站和煤矿的安全生产。可调谐半导体激光光谱(TDLAS)技术是近年来发展起来的一种新型的气体检测方法。它具有灵敏度高、精度高、选择性强、响应快速等突出特点。波长调制光谱(WMS)技术是TDLAS 技术中一种重要技术。利用WMS技术检测在大气压下、浓度从0．04％至10％的甲烷气体的二次谐波(2f) 信号,并证明了在该浓度范围内2f信号幅值正比于甲烷的浓度,为工业中甲烷气体的浓度监测提供了一种新的检测方法,并为集成甲烷监测仪器提供了理论及实验的依据。 展开更多
关键词 光谱学 可调谐半导体激光光谱 波长调制光谱 二次谐波检测
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基于菲涅耳透镜开放光路天然气泄漏检测系统设计研究 被引量：13
14
作者 夏慧 刘文清 +7 位作者 张玉钧 阚瑞峰 崔益本 王敏 何莹 崔小娟 阮俊 耿辉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期844-847,共4页
天然气泄漏直接导致能源浪费和环境污染,造成重大经济损失。以可调谐半导体激光吸收光谱技术为基础的光学检测方法具有精度高、选择性强、响应速度快以及远距离遥测等优点,使其成为天然气站场以及天然气输运管道在线监测的理想方法。可... 天然气泄漏直接导致能源浪费和环境污染,造成重大经济损失。以可调谐半导体激光吸收光谱技术为基础的光学检测方法具有精度高、选择性强、响应速度快以及远距离遥测等优点,使其成为天然气站场以及天然气输运管道在线监测的理想方法。可调谐半导体激光吸收光谱与谐波探测相结合,设计了一套开放式长光程的用于天然气泄漏监测的实验系统。它以中心波长为1.65μm的分布式反馈InGaAS激光器为光源,利用实心角反射器,在发射端以菲涅耳透镜为光学接收系统,把反射回来的光聚焦到InGaAs探测器。同时,在测量过程中,考虑到光强变化对浓度的影响,并通过归一化光强的方法进行消除,使光强波动引起的误差小于1%。在320 m的光程下模拟管道泄漏实验,系统的检测灵敏度为0.1(10-6体积比),根据光学系统收光效率以及探测器的可探测性能进行分析的最小光强,计算得到该系统可探测的光程可达2 000 m,证明完全满足天然气泄漏检测的需求。 展开更多
关键词 菲涅耳透镜 可调谐半导体激光吸收光谱 天然气 泄漏检测
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基于TDLAS技术的HCl气体在线探测温度补偿方法研究 被引量：17
15
作者 束小文 张玉钧 +5 位作者 阚瑞峰 崔益本 何莹 张帅 耿辉 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1352-1356,共5页
HCl是非常重要的化工原料,而且具有很强的腐蚀性和毒性,对其实现在线监测不但对工业生产工艺的优化会起到重要作用,也能有效的为环境污染提供必要的参照和数据。可调谐半导体激光吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectrosc... HCl是非常重要的化工原料,而且具有很强的腐蚀性和毒性,对其实现在线监测不但对工业生产工艺的优化会起到重要作用,也能有效的为环境污染提供必要的参照和数据。可调谐半导体激光吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)具有高灵敏、高选择性、快速响应等特点,该技术利用了半导体激光器的可调谐和窄线宽特性,通过选择待测气体的某条吸收线可排除其他气体的干扰可实现待测气体浓度的快速在线检测。介绍基于TDLAS的HCl气体检测的系统及实验,重点研究了温度对HCl测量的影响及其温度补偿方法,得出了一个经验公式。最后的实验结果验证了经验公式的合理性,进一步提高了TDLAS传感器在工业高温环境下测量气体浓度的准确性和可行性。 展开更多
关键词 TDLAS 在线监测HCl浓度 HCl浓度的温度修正系数
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基于激光吸收光谱乙炔在线监测技术的研究 被引量：11
16
作者 何莹 张玉钧 +7 位作者 阚瑞峰 夏慧 王敏 崔小娟 陈玖英 陈东 刘文清 刘建国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2228-2231,共4页
中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽光学精密机械研究所,安徽合肥230031摘要乙炔作为有机化工产品原料,广泛应用于化学工业中,但易燃易爆,在储存和工业生产中有必要对其进行实时在线监测。可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术具... 中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽光学精密机械研究所,安徽合肥230031摘要乙炔作为有机化工产品原料,广泛应用于化学工业中,但易燃易爆,在储存和工业生产中有必要对其进行实时在线监测。可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术具有高选择性、高灵敏、快速响应等特点,在痕量气体检测中得到了广泛的应用。文章研究了乙炔气体在近红外波段的吸收线分布特征,详细地讨论了基于近红外可调谐二极管激光吸收光谱技术的乙炔在线监测系统设计方案;建立了实验测量系统,研究了信号检测方法和浓度反演算法,对长度10cm的样品池和已知标准浓度乙炔气体配制的不同浓度乙炔气体进行检测,检测限可以达到1.46cm3.m-3;进行了动态检测实验,测量结果具有较好的稳定性和可靠性。分析表明系统设计方案可行,由此发展的乙炔在线监测系统可用于乙炔储存、运输和使用过程中泄漏报警。 展开更多
关键词 激光吸收光谱 乙炔(C2H2) 在线监测 泄漏报警
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可调谐半导体激光吸收光谱中的吸光度反演算法研究 被引量：14
17
作者 许振宇 刘文清 +7 位作者 阚瑞峰 张玉钧 刘建国 张帅 束小文 耿辉 何莹 汤媛媛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2201-2204,共4页
可调谐半导体激光吸收光谱具有高分辨、高灵敏度和快速测量等特点,已经在环境检测、工业过程检测等方面得到广泛应用。在直接吸收光谱技术中,吸光度曲线以及积分吸光度的确定对于气体浓度反演、线强校正等都有重要的作用。对激光直接吸... 可调谐半导体激光吸收光谱具有高分辨、高灵敏度和快速测量等特点,已经在环境检测、工业过程检测等方面得到广泛应用。在直接吸收光谱技术中,吸光度曲线以及积分吸光度的确定对于气体浓度反演、线强校正等都有重要的作用。对激光直接吸收光谱中吸光度和吸光度积分反演算法进行了研究,采用分段多项式基线拟合方法来消除激光器光强波动的影响,得到吸光度,再用非线性拟合Levenberg-Marquardt算法进行线形拟合来获取积分吸光度。通过水气吸收谱线的检测对算法进行了验证。 展开更多
关键词 吸光度 基线拟合 非线性最小二乘法
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基于激光吸收光谱开放式大气CO2的在线监测 被引量：13
18
作者 何莹 张玉钧 +6 位作者 阚瑞峰 夏慧 耿辉 阮俊 王敏 崔小娟 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期10-13,共4页
二氧化碳(CO2)作为最主要的温室气体,引发的气候变化和生态环境问题已经成为世界关注的焦点,因此在线监测环境大气中CO2浓度,分析生态系统的CO2通量是重要任务。将可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术与开放式长光程技术相结合设计了... 二氧化碳(CO2)作为最主要的温室气体,引发的气候变化和生态环境问题已经成为世界关注的焦点,因此在线监测环境大气中CO2浓度,分析生态系统的CO2通量是重要任务。将可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术与开放式长光程技术相结合设计了大范围CO2监测仪,系统选择CO2在近红外1.57μm附近的吸收线,以30 s的时间分辨率对城郊大气CO2浓度进行了连续测量,得出日变化和连续监测结果。结果表明在无污染排放源的城市郊区,大气中的CO2具有明显的日变化周期性,基本特点是白天浓度低,夜间浓度高。监测仪不需要气体采样、具有高灵敏度、高分辨性、可快速在线监测、调校简单等优点,检测限可以达到4.2×10-7。为生态系统中的温室气体大范围通量监测提供了有效的方法。 展开更多
关键词 激光吸收光谱 开放光程 二氧化碳
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6611-6618cm-1之间氨气光谱线强的测量 被引量：10
19
作者 聂伟 阚瑞峰 +9 位作者 许振宇 杨晨光 陈兵 夏晖晖 魏敏 陈祥 姚路 李杭 范雪丽 胡佳屹 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期130-137,共8页
在可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术中,目标气体分子的吸收光谱参数,尤其是线强对温度、浓度的精确反演测量具有重要作用.HITRAN/GEISA/HITEMP等数据库中的光谱参数包含理论计算的结果,与实际情况存在相当的误差.本文采用TDLAS-波... 在可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术中,目标气体分子的吸收光谱参数,尤其是线强对温度、浓度的精确反演测量具有重要作用.HITRAN/GEISA/HITEMP等数据库中的光谱参数包含理论计算的结果,与实际情况存在相当的误差.本文采用TDLAS-波长扫描直.接吸收技术测量了室温下氨气在6611—6618 cm^(-1)之间的吸收光谱,利用Voigt线型多峰拟合方法获得了20条谱线在不同压强下的积分吸光度值,将获得的不同压强下的积分吸光度值进行线性拟合计算测量温度下的线强值,同时通过不确定度分析及误差传递计算了实验钱强值的不确定度.通过与HITR.AN 2012数据库中值进行对比,得出氨气在6611—6618 cm^(-1)波段实验线强值与数据库中值相差0.51%—17.28%,且实验线强值的不确定度在0.81%—3.3%范围,小于HITRAN2012中线强的不确定度5%—10%范围. 展开更多
关键词 氨气 可调谐半导体激光吸收光谱技术 线强 不确定度
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基于可调谐半导体激光吸收光谱的氧气测量方法的研究 被引量：12
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作者 张帅 董凤忠 +5 位作者 张志荣 王煜 阚瑞峰 张玉钧 刘建国 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2593-2596,共4页
O2是工业过程中广泛应用的重要气体，在工业生产环境下实现O2浓度的快速在线检测对提高燃烧效率和节能减排具有重要的意义。可调谐半导体激光吸收光谱谐波探测技术是一种具有高灵敏、高选择性、快速响应等特点的气体检测新技术，该技术... O2是工业过程中广泛应用的重要气体，在工业生产环境下实现O2浓度的快速在线检测对提高燃烧效率和节能减排具有重要的意义。可调谐半导体激光吸收光谱谐波探测技术是一种具有高灵敏、高选择性、快速响应等特点的气体检测新技术，该技术利用了半导体激光器的可调谐和窄线宽特性，通过精心选择待测气体的某条吸收线可排除其他气体的干扰，实现待测气体浓度的高灵敏快速在线检测。文章以可调谐分布反馈（Distributed feedback，DFB）半导体激光器作为光源，通过波长调制方法对760nm附近氧气某一吸收线的二次谐波信号测量，从而实现了对氧气浓度的快速在线检测。系统指标达到：检测范围0．01％～20％；检测精度0．1％；长期稳定性1％。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS) 工业过程控制 O2浓度在线监测
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