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合肥科学岛大气氮磷沉降及对巢湖影响的分析 被引量：9
1
作者 魏东霞 李璇 +3 位作者 赵禹恒 徐衡 冯慧云 余增亮 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第9期1259-1266,共8页
为了探讨大气氮磷沉降与天气和空气质量的关系及对巢湖的影响,2014年9月至2016年1月在合肥西北郊科学岛设采集点,对日大气氮磷沉降量进行了连续检测,并获取每日天气与降水量数据以及大气污染物质量浓度数据。分析显示,科学岛检测点2015... 为了探讨大气氮磷沉降与天气和空气质量的关系及对巢湖的影响,2014年9月至2016年1月在合肥西北郊科学岛设采集点,对日大气氮磷沉降量进行了连续检测,并获取每日天气与降水量数据以及大气污染物质量浓度数据。分析显示,科学岛检测点2015年全年的大气总氮和总磷沉降通量分别为3 779.40、66.80kg/km2,其中总氮沉降峰值出现在雨量充沛的4—8月,总磷沉降峰值则出现在春季的3—5月;降水日沉降的总氮和总磷分别占全年总沉降量的72.00%和47.72%;非降水日总磷沉降值与空气质量指数(air quality index,AQI)、大气主要颗粒物PM2.5和PM10质量浓度相关程度高。推算巢湖受纳的大气总氮、总磷年沉降量分别为3 118.00、55.11t,分别相当于巢湖主要入湖河流年输入氮、磷总量的39.61%、7.69%;结合巢湖的地质特征和区域环境,提出了可有效抵消和削减经大气沉降输入巢湖的氮磷污染量的工程策略。 展开更多
关键词 合肥科学岛 氮磷沉降特征 巢湖 工程策略
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基于光声光谱气溶胶吸收测量的标定方法研究
2
作者 徐秋怡 朱文越 +4 位作者 陈杰 刘强 郑健捷 杨韬 杨腾飞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期88-94,共7页
大气气溶胶吸收太阳辐射,直接影响地气系统辐射平衡,降低能见度,改变局地气候效应。光声光谱技术具有灵敏度高、原位测量、结构简单等优势,是研究气溶胶吸收特性最为直接、有效的方法。光声光谱近红外气溶胶吸收系数测量系统的精度与标... 大气气溶胶吸收太阳辐射,直接影响地气系统辐射平衡,降低能见度,改变局地气候效应。光声光谱技术具有灵敏度高、原位测量、结构简单等优势,是研究气溶胶吸收特性最为直接、有效的方法。光声光谱近红外气溶胶吸收系数测量系统的精度与标定方法密切相关,为了探究不同标定方案的差异,选择NO_(2)气体(532 nm)和单分散苯胺黑气溶胶(532、 1 064 nm)分别开展气溶胶吸收系数标定实验。其中,单分散苯胺黑气溶胶的标定方法主要基于Mie理论,结合苯胺黑气溶胶粒子数浓度、苯胺黑气溶胶粒子的复折射率、苯胺黑粒子粒径分别计算532和1 064 nm单分散苯胺黑气溶胶吸收系数。实验结果表明:NO_(2)气体获取的标定系数介于苯胺黑气溶胶在532和1 064 nm波长处获取的标定系数之间,与532 nm波长处粒径225 nm的苯胺黑单分散气溶胶、 1 064 nm波长处粒径125 nm的单分散苯胺黑气溶胶标定系数相近,在其他粒径处存在一定差异。尽管NO_(2)气体与苯胺黑气溶胶在特定波长处具有相似的连续吸收特征,对于同一标定系统,标定气体和气溶胶性质、状态不同导致标定过程仍然存在光声效应之外的光与物质的相互作用、标定介质损耗、测量环境等不确定因素,这些都会导致这两种标定介质的标定结果差异;苯胺黑气溶胶采用不同波长光源得到的标定系数明显不同,同一粒径的单分散苯胺黑气溶胶在532 nm波长处获取的标定系数约为1 064 nm波长处标定系数的1.5~2倍。导致该结果的可能原因有两个,一是未准确获取1 064 nm波长处苯胺黑的复折射率,二是标定过程中532 nm光束、 1 064 nm光束与谐振腔的匹配模式不一致导致;标定系数与单分散气溶胶的粒径存在反比关系,随着苯胺黑气溶胶粒径每增大50 nm, 532 nm波长光源的标定系数减小19%, 1 064 nm波长光源的标定系数减小12%。标定系数与粒径的反比关系可能由不同粒径的苯胺黑气溶胶粒子经过管道和光声池的损耗不同导致。由此可见,气体标定方法与气溶胶标定方法各有其优势与不足,但两种标定方式都可以获取相应的标定系数,在实际标定方法的选择上,需要综合考虑多种因素,选择合适的标定方法。 展开更多
关键词 光声光谱 气溶胶 光学吸收系数 气溶胶吸收系数标定
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EAST托卡马克钨杂质上下不对称性分布的实验研究
3
作者 赵伟宽 张凌 +9 位作者 程云鑫 周呈熙 张文敏 段艳敏 胡爱兰 王守信 张丰玲 李政伟 曹一鸣 刘海庆 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期168-176,共9页
基于EAST托卡马克装置高性能极紫外空间分辨杂质光谱仪,本文首次开展了磁约束聚变装置高Z杂质上下不对称分布的实验研究.实验结果显示,在同向中性束注入期间,等离子体芯部环向旋转速度V_(t0)大,钨杂质上下不对称性较强,且辐射(密度)较... 基于EAST托卡马克装置高性能极紫外空间分辨杂质光谱仪,本文首次开展了磁约束聚变装置高Z杂质上下不对称分布的实验研究.实验结果显示,在同向中性束注入期间,等离子体芯部环向旋转速度V_(t0)大,钨杂质上下不对称性较强,且辐射(密度)较强的一侧背离离子B×▽B漂移方向;当从上外偏滤器充气口注入氘化甲烷气体后,V_(t0)迅速下降,原有上下不对称性发生反转.因此我们针对近似条件下W^(32+)杂质离子特征线辐射不对称因子I_(u)/I_(d)与V_(t0)依赖关系开展了进一步的统计分析.结果表明,I_(u)/I_(d)正相关于V_(t0),当V_(t0)<20 km/s以下时,不对称性发生反转.上述现象从实验角度验证了漂移动理学的理论预测,说明环向旋转带来的离心力影响了杂质离子平行于磁场方向的动量守恒,作为直接诱因,造成了高Z杂质密度的上下不对称分布,进而影响辐射的分布.本文对钨杂质上下不对称性分布的实验观测为进一步开展高Z杂质极向输运的机理研究打下了坚实的基础,并为今后聚变堆高Z杂质控制提供重要的参考. 展开更多
关键词 EAST托卡马克 杂质上下不对称性 磁场方向 偏滤器充气
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基于OMI的中国区域2005–2020年间臭氧柱总量随经纬度变化特性研究 被引量：2
4
作者 苏静明 洪炎 +1 位作者 唐超礼 严加琪 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2021年第6期495-503,共9页
利用OMI每日L3级O_(3)柱总量数据对中国区域2005–2020年间臭氧柱总量变化趋势开展研究,构建了相关数据库,并基于数据筛选和数据挖掘分析了该期间中国区域臭氧柱总量与纬度和经度的相关性。结果表明,在2005–2020年间,中国区域上空的臭... 利用OMI每日L3级O_(3)柱总量数据对中国区域2005–2020年间臭氧柱总量变化趋势开展研究,构建了相关数据库,并基于数据筛选和数据挖掘分析了该期间中国区域臭氧柱总量与纬度和经度的相关性。结果表明,在2005–2020年间,中国区域上空的臭氧柱总量随纬度增大而增大,而其与经度的关系受纬度值影响。当纬度大于特定阈值时,臭氧柱总量随经度增大而增大;而当纬度小于该值时,臭氧柱总量由西向东基本保持稳定。研究结果对于揭示中国区域臭氧柱总量变化规律、进一步分析全球臭氧变化趋势具有重要意义。 展开更多
关键词 臭氧柱总量 时空分布 经纬度 变化趋势
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基于成像差分吸收光谱技术和压缩感知理论的烟囱烟羽断层重建研究 被引量：1
5
作者 钟鸣宇 周海金 +3 位作者 司福祺 王煜 窦科 苏静明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1708-1712,共5页
烟羽断层重建质量受两方面条件限制:其中一个限制条件是遥感设备的时间分辨率。以往的研究多使用多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)进行CT重建,受采集数据速度的限制,重建图像的时间分辨率较低。另一个限制条件是,采集到的数据量有限,是典... 烟羽断层重建质量受两方面条件限制:其中一个限制条件是遥感设备的时间分辨率。以往的研究多使用多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)进行CT重建,受采集数据速度的限制,重建图像的时间分辨率较低。另一个限制条件是,采集到的数据量有限,是典型的不完全角度重建。过去多使用代数迭代重建算法或统计迭代重建算法,重建图像受测量误差的影响比较大,分辨率较低且伪影较多。构造了基于成像差分吸收光谱技术(IDOAS)的光谱数据采集系统,与多轴差分吸收光谱仪构造的系统相比,数据采集的时间分辨率提高了160多倍,基本解决了时间分辨率的问题。提出了一种基于压缩感知理论和低三阶导数模型的烟羽断层重建算法——投影凸函数集低三阶导数法,简称为POCS-LTD。在投影的过程中,使用代数重建算法使重建图像符合投影方程;在全变分迭代的过程中使用了优化算法,将低三阶导数模型的全变分归一化值作为优化算法的迭代方向,前次迭代运算结果与本次投影运算的差值的模作为迭代步长。对重建算法进行了数值模拟,并以重建图像的接近度和一致性相关因子为指标,对重建结果进行了分析。数值模拟表明,算法具有良好的抗误差能力,与传统的低三阶导数法相比,本文提出的算法将重建接近度减小了80%以上。使用烟羽数据采集系统进行了外场实验,用POCS-LTD算法对外场实验的数据进行了烟羽重建,重建图像显示烟羽图像清晰,伪影得到了较好的抑制。介绍的烟羽断层数据采集系统和烟羽断层重建算法,提高了烟羽断层重建图像的时间分辨率,减少了重建图像的伪影,扩大了光谱测量技术的应用范围。 展开更多
关键词 成像差分吸收光谱仪 大气吸收光谱 计算机断层重建 压缩感知
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激光外差技术高分辨整层大气透过率测量及水汽浓度反演研究 被引量：3
6
作者 黄印博 曹振松 +7 位作者 卢兴吉 黄俊 刘强 戴聪明 黄宏华 朱文越 饶瑞中 王英俭 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期497-505,共9页
整层大气透过率是反映大气光学特性的一个重要参数,在激光大气传输、红外辐射传输的研究以及光电系统的工程应用中都具有非常重要的研究意义。介绍了激光外差技术的测量原理,并着重介绍了利用激光外差光谱技术高分辨测量整层大气透过率... 整层大气透过率是反映大气光学特性的一个重要参数,在激光大气传输、红外辐射传输的研究以及光电系统的工程应用中都具有非常重要的研究意义。介绍了激光外差技术的测量原理,并着重介绍了利用激光外差光谱技术高分辨测量整层大气透过率的原理和方法,以及同步反演水汽廓线分布、柱浓度的方法。进而介绍了课题组研制的4.5μm、3.53μm波段高分辨率激光外差光谱仪,光谱分辨率分别达到了0.006 cm-1、0.002 cm-1,以及利用这些测量装置在合肥开展的整层大气透过率测量与水汽浓度反演的典型结果。最后对激光外差技术在光电系统工程应用中的后续发展进行了展望。 展开更多
关键词 大气光学 整层大气透过率 水汽浓度 激光外差技术
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机动车排放超细颗粒物在线监测技术研究进展 被引量：4
7
作者 康士鹏 余同柱 +3 位作者 桂华侨 员永兴 王焕钦 刘建国 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2020年第6期413-428,共16页
机动车排放的超细颗粒物是大气污染的主要来源之一,具有高的数浓度和表面积,对其进行准确在线监测是机动车排放评估与控制措施制定的重要前提。随着欧盟和中国相继在机动车排放标准中增加颗粒物粒子数量(PN)控制指标,对在线监测技术的... 机动车排放的超细颗粒物是大气污染的主要来源之一,具有高的数浓度和表面积,对其进行准确在线监测是机动车排放评估与控制措施制定的重要前提。随着欧盟和中国相继在机动车排放标准中增加颗粒物粒子数量(PN)控制指标,对在线监测技术的要求也日益提高。目前,对机动车排放的超细颗粒物数量的测量主要采用扩散荷电法和凝结核粒子计数法,对其粒径谱分布的测量主要采用空气动力学和电迁移率分级方法。综述了国内外在机动车排放超细颗粒物在线监测技术方面的研究现状,重点介绍了主要发展的几种测量技术及仪器的原理、特点和应用状况,并对其未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 机动车 超细颗粒物 在线监测 数浓度 粒径谱
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大气光学湍流模式研究:C_(n)^(2)廓线模式 被引量：1
8
作者 吴晓庆 杨期科 +3 位作者 黄宏华 青春 胡晓丹 王英俭 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期387-397,共11页
由于大气湍流的存在,当光束在大气中传播时会发生相位起伏、光强闪烁等一系列湍流效应现象,严重制约光电系统的性能,是造成天文观测困难的主要原因.大气折射率结构常数C_(n)^(2)廓线是评估大气湍流效应的重要参数.本文归纳了几种有代表... 由于大气湍流的存在,当光束在大气中传播时会发生相位起伏、光强闪烁等一系列湍流效应现象,严重制约光电系统的性能,是造成天文观测困难的主要原因.大气折射率结构常数C_(n)^(2)廓线是评估大气湍流效应的重要参数.本文归纳了几种有代表性的C_n~2廓线模式,提出了修正的CLEAR I夜晚模式;分析了高美古、拉萨、大柴旦、茂名、荣成等5个实验点探空测量数据,给出了5个实验点算术平均拟合的C_(n)^(2)廓线公式;计算了各模式和测量数据在波长为0.5μm时的大气相干长度r0、视宁度εFWHM、等晕角θ0、相干时间τ0、等效高度h和等效风速V等大气光学参数以及各大气层C_(n)^(2)递减率和不同大气层湍流贡献百分比.重点对H-V(5/7)模式的存疑、C_(n)^(2)廓线模式采用的平均方法、低平流层C_(n)^(2)是否具有统一的递减率等问题进行讨论并给出答案. 展开更多
关键词 大气光学湍流 修正的CLEAR I夜晚模式 5个实验点C_(n)^(2)廓线公式 H-V(5/7)模式的存疑
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提拉法下Yb:YAG单晶缺陷的正电子湮没研究
9
作者 石小兔 张庆礼 +7 位作者 孙贵花 罗建乔 窦仁勤 王小飞 高进云 张德明 刘建党 叶邦角 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期316-321,共6页
为满足固体激光器的应用需求,研究人员不断改进YAG激光晶体生长技术,其中控制YAG中的缺陷结构对于晶体的生长尤为重要。本工作对提拉法两种工艺制备的晶体样品进行了缺陷研究,特别是晶体散射点的起源。正电子湮没技术是一种对材料微观... 为满足固体激光器的应用需求,研究人员不断改进YAG激光晶体生长技术,其中控制YAG中的缺陷结构对于晶体的生长尤为重要。本工作对提拉法两种工艺制备的晶体样品进行了缺陷研究,特别是晶体散射点的起源。正电子湮没技术是一种对材料微观结构十分灵敏且有效的核物理技术分析表征手段,对空位缺陷、微孔等极为敏感。根据正电子湮没寿命谱与多普勒展宽谱的分析结果,无论工艺、有无散射点,样品的正电子寿命及多普勒展宽线性参数均存在差异。这说明晶体主要缺陷是YAG结构中的本征缺陷,散射点可能是空位团聚引起的纳米微孔,研究表明该技术可以灵敏地表征YAG晶体散射点。正电子湮没实验反映的晶体单晶质量差异与X射线衍射、单晶摇摆曲线、光透过率以及位错密度结果吻合。在研究晶体的物理性能和缺陷与材料微结构的关系上正电子湮没技术具有独特的技术优势,同时正电子湮没技术可以在微观尺度上有效反映晶体质量。 展开更多
关键词 晶体缺陷 正电子湮没 YB:YAG晶体 提拉法
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星光成像的大气影响研究(Ⅱ):大气湍流
10
作者 陶志炜 戴聪明 +8 位作者 武鹏飞 任益充 梅海平 童杰 骆传凯 青春 冯云松 魏合理 饶瑞中 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期125-134,共10页
工作于近地空间的星敏感器,其观测过程将不可避免受到天空背景辐射、大气湍流以及大气折射的影响。本文是星光成像的大气影响系列文章之二,建立了湍流大气星光传输模型,研究了恒星成像的大气湍流影响。基于ERA5数据和光学湍流预报方法... 工作于近地空间的星敏感器,其观测过程将不可避免受到天空背景辐射、大气湍流以及大气折射的影响。本文是星光成像的大气影响系列文章之二,建立了湍流大气星光传输模型,研究了恒星成像的大气湍流影响。基于ERA5数据和光学湍流预报方法得到大气湍流参数廓线,计算了典型地区不同时刻及观测条件下星光的闪烁指数,对比星光闪烁的理论值,验证了数值计算的可靠性。研究了湍流大气中星光传输的闪烁效应及星像质心的抖动特性,得到了典型观测高度及观测天顶角情况下的恒星抖动量。研究表明:恒星抖动的到达角和到达角起伏与星光的闪烁指数呈正相关关系,提升星敏感器的观测高度、减小星敏感器的观测天顶角,能一定程度上减轻星光成像的大气湍流影响。 展开更多
关键词 星敏感器 恒星成像 大气湍流 闪烁指数 到达角起伏
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基于分子吸收的中红外量子级联激光器频率锁定技术
11
作者 王春晖 杨娜娜 +3 位作者 方波 韦娜娜 赵卫雄 张为俊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2363-2368,共6页
量子级联激光器(QCL)具有出射功率高、覆盖范围宽等优点,在中红外探测领域发挥重要作用。由于激光器对外界环境变化的敏感性导致激光波长波动,在400 s的观测时间内频率漂移峰峰值高达180 MHz,在一定程度上限制了QCL激光器的性能,影响分... 量子级联激光器(QCL)具有出射功率高、覆盖范围宽等优点,在中红外探测领域发挥重要作用。由于激光器对外界环境变化的敏感性导致激光波长波动,在400 s的观测时间内频率漂移峰峰值高达180 MHz,在一定程度上限制了QCL激光器的性能,影响分子光谱探测的准确度。频率锁定技术作为改善激光器运行状态最有效的方法在中红外区域得到广泛应用。该研究发展了一种基于气体分子吸收的QCL激光频率锁定技术,以5.3μm QCL激光器为例,采用调制激光波长的方法将激光频率锁定于一氧化氮(NO)分子1875.8128 cm^(-1)处的吸收峰上。介绍了误差信号的产生原理,分析了使用三次谐波信号作为误差信号用于频率锁定的优越性。使用长30 cm的单通道NO吸收池得到了高信噪比(SNR)的NO吸收信号,标定了三次谐波幅值电压与激光频率的转换系数。并对锁定过程进行详细的介绍,探究了反馈控制回路中比例、积分、微分参数设置在激光锁频过程的重要性,给定了详细的锁定参数。主动干扰激光器锁定,从扰动开始至恢复稳定的时间好于40 ms,证明了该锁定系统可以抵抗外界干扰迅速响应并保持稳定。使用误差信号的波动结合电压-频率转换系数分析了频率锁定系统的稳定性,在10 ms的积分时间下频率漂移好于673 kHz,Allan方差分析结果显示,当积分时间延长至100 s时,相对频率漂移为4.5 kHz(对应稳定度为8×10^(-11)),有效提高了激光频率的长期稳定性。这种使用直接调制激光器而不需要使用外部调制器件的方法,简化了系统复杂度的同时也提升光学探测系统的探测性能。 展开更多
关键词 量子级联激光器 中红外 频率锁定 比例、积分、微分控制 波长调制技术
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二维硬X射线探测器自动标定平台研究
12
作者 郑盈盈 林士耀 +7 位作者 吴国斌 赵金龙 张继宗 周润晖 李强 曹宏睿 袁旗平 肖炳甲 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期324-331,共8页
结合云台构建了EAST装置中二维硬X射线诊断的自动标定平台,通过调节云台的旋转和俯仰角度自动对探测器的所有像素点进行扫描测试,同时自动控制X射线管的束流能量和强度,从而对探测器每个像素点强度响应的线性度、不同像素点响应的一致... 结合云台构建了EAST装置中二维硬X射线诊断的自动标定平台,通过调节云台的旋转和俯仰角度自动对探测器的所有像素点进行扫描测试,同时自动控制X射线管的束流能量和强度,从而对探测器每个像素点强度响应的线性度、不同像素点响应的一致性、相邻像素点之间的串扰等进行测量和标定。实验结果表明,探测器7×8像素点对硬X射线均有响应,强度响应的线性度可以达到R=0.999,初步验证了系统功能的可行性。 展开更多
关键词 硬X射线诊断 自动标定平台 二维碲锌镉探测器 云台 EAST
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直接测风激光雷达频率跟踪技术及对流层平流层大气风场观测 被引量：2
13
作者 方志远 赵明 +6 位作者 杨昊 邢昆明 王邦新 陈剑锋 邓旭 程亮亮 谢晨波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期195-203,共9页
为了实现高精度连续探测对流层和平流层大气风场,搭建了一台直接测风激光雷达系统对对流层和平流层大气风场进行探测。该系统基于双边缘法布里-珀罗标准具的瑞利散射多普勒测风原理,使用转台式探测结构,通过频率跟踪的手段对频率漂移进... 为了实现高精度连续探测对流层和平流层大气风场,搭建了一台直接测风激光雷达系统对对流层和平流层大气风场进行探测。该系统基于双边缘法布里-珀罗标准具的瑞利散射多普勒测风原理,使用转台式探测结构,通过频率跟踪的手段对频率漂移进行跟踪,确保测风的精度。实验结果表明,该系统对对流层和平流层大气风场探测效果良好,频率跟踪的范围为±50 MHz,可以大大减小频率漂移带来的风速误差。经过系统的稳定运行和长时间的观测,在40 km处测得的径向风速随机误差为8 m/s。径向风速合成为水平风速后,随机误差在38 km处最大为10 m/s左右。该系统白天探测高度为25 km,夜晚探测高度为38 km。与探空数据对比,风速误差均小于10 m/s,其中风速误差在±5 m/s的范围内的数据量约占75.8%,探测的风向误差与探空气球的趋势基本一致,误差范围在10°~20°之间,在15°范围内的数据量约占58.6%。将实测数据与探空数据进行统计分析,结果具有良好的一致性。该系统可以为对流层和平流层大气风场的探测提供数据支撑。 展开更多
关键词 直接测风激光雷达 大气风场 法布里-珀罗干涉仪 瑞利散射
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大气光学湍流模式研究——方法和进展
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作者 吴晓庆 杨期科 +3 位作者 黄宏华 青春 胡晓丹 王英俭 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期342-354,共13页
分层是大气湍流特别是高空湍流显著特征.在某一固定高度真实光学湍流C_(n)^(2)值在平均值上有1—2个量级甚至更大的起伏.以观测数据建立的湍流廓线模式,是一个统计平均的结果.既不能代表某次实际大气湍流廓线的分层特征,也没有预报功能... 分层是大气湍流特别是高空湍流显著特征.在某一固定高度真实光学湍流C_(n)^(2)值在平均值上有1—2个量级甚至更大的起伏.以观测数据建立的湍流廓线模式,是一个统计平均的结果.既不能代表某次实际大气湍流廓线的分层特征,也没有预报功能,不能完全满足光学工程需求.受限于计算机的容量和速度,无法通过DNS (direct numerical simulation)以及LES (large eddy simulation)求解Navier-Stokes方程来预报光学湍流,解决方案是通过中尺度天气数值预报模式MM5/WRF,预报出常规气象参数,再由湍流参数化方案计算出C_(n)^(2).本文介绍了近地面层、边界层和自由大气层C_(n)^(2)预报方法和研究成果,从湍流动能预报方程和温度脉动方差预报方程详细推导出Tatarski公式,归纳出该公式所隐含的物理意义和适用条件.重点介绍了神经网络预报C_(n)^(2)和C_(n)^(2)估算和预报方法在南极天文选址的最新研究进展.分析了以实验数据拟合的经验模式、建立在Kolmogorov湍流理论基础之上含有常规气象参数的参数模式、与中尺度气象模式有关的预报模式、基于数据驱动的神经网络方法等不同模式的特点和差异.强调Kolmogorov湍流理论是现有大气光学湍流参数模式的理论基础. 展开更多
关键词 大气光学湍流 湍流模式 Tatarski公式 神经网络预报C_(n)^(2) 南极天文选址
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大气压射流等离子体引发PVC表面接枝聚合季铵盐及其抗菌性的研究 被引量：1
15
作者 刘亚峰 孙涛 +3 位作者 孙红梅 马中洋 隋思源 倪国华 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期4141-4149,共9页
为了提高医用聚氯乙烯(PVC)抗菌性,采用大气压等离子体射流(APPJ)技术对PVC表面接枝并制备季铵盐(QAC)涂层。通过纹影仪和发射光谱仪诊断了等离子体射流的流动状态和活性组分,结合静态水接触角方法、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪... 为了提高医用聚氯乙烯(PVC)抗菌性,采用大气压等离子体射流(APPJ)技术对PVC表面接枝并制备季铵盐(QAC)涂层。通过纹影仪和发射光谱仪诊断了等离子体射流的流动状态和活性组分,结合静态水接触角方法、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪表征和分析APPJ处理前后PVC表面的亲水性、微观形貌和化学组分,并测试了季铵盐/PVC对大肠杆菌的抗菌性能。结果表明,随着放电电压的增大,与PVC接触区域的等离子体射流流动状态从层流向湍流转变,PVC表面亲水性增强,改性后的PVC表面水接触角最低可达26°,含氧官能团含量高达31.02%(原子分数)。放电电压的增大,有助于PVC表面含氧官能团量的提升,并促进季铵盐在PVC表面的接枝和聚合形成致密涂层,提高其对大肠杆菌的抗菌性能。 展开更多
关键词 大气压等离子体射流 聚氯乙烯 表面改性 季铵盐 抗菌
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基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光光谱的水体重金属铅快速检测研究
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作者 程方贝贝 甘婷婷 +3 位作者 赵南京 殷高方 汪颖 范梦西 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2500-2506,共7页
水体重金属铅(Pb)污染对人类健康及水生态环境具有重要影响。为实现水体重金属Pb的现场快速检测,以蛋白核小球藻为吸附剂,开展了基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光(XRF)光谱的水体重金属Pb快速检测研究。结果表明:蛋白核小球藻与重金属Pb... 水体重金属铅(Pb)污染对人类健康及水生态环境具有重要影响。为实现水体重金属Pb的现场快速检测,以蛋白核小球藻为吸附剂,开展了基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光(XRF)光谱的水体重金属Pb快速检测研究。结果表明:蛋白核小球藻与重金属Pb反应液的pH值为7且反应温度为25℃时,蛋白核小球藻对重金属Pb具有快速高效吸附特性,在反应时间为5 min时对0.0128~0.3535 mg·L^(-1)这一较宽浓度范围内重金属Pb的吸附效率高达92%以上,但对类金属As的吸附效率却低于5%,因此基于蛋白核小球藻的富集作用可以有效避免重金属Pb与类金属As共存时As的Kα最优特征谱峰对XRF光谱测量过程中Pb的Lα最优特征谱峰的干扰与影响;在蛋白核小球藻对重金属Pb的最佳吸附反应条件下,当反应液样品富集量为10 mL时,建立了基于蛋白核小球藻富集-XRF光谱的水体重金属Pb定量检测方法,水体重金属Pb浓度与XRF光谱中Pb的Lα特征谱峰净积分荧光强度间具有良好的线性关系,相关系数r为0.990,检测限为7.2μg·L^(-1),低于我国《地表水环境质量标准(GB 3838—2002)》中Ⅰ类水质标准中重金属Pb的标准限值;采用该方法对合肥市市内派河、匡河、南淝河、四里河及十五里河实际水体水样中重金属Pb进行检测,回收率均在87.84%~115.66%范围内,表明所建立的藻富集与XRF光谱法相结合的水体重金属Pb快速检测方法能够很好地应用于实际水体中重金属Pb的快速分析与检测。该研究为发展水体重金属现场快速监测技术与仪器奠定了方法基础。 展开更多
关键词 X射线荧光 重金属 铅 快速检测 藻富集
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合肥地区N_(2)O柱浓度的观测与反演研究 被引量：1
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作者 潘文雪 黄印博 +5 位作者 刘丹丹 黄俊 张雷雷 李建玉 卢兴吉 曹振松 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期207-219,共13页
使用便携式地基傅里叶变换红外光谱仪(EM27/SUN)对合肥地区N_(2)O的柱浓度开展了观测与反演研究,分析评估优选了N_(2)O的吸收谱段,结合最优估算法反演N_(2)O的柱浓度,并与TCCON观测网高分辨率傅里叶变换光谱仪的反演结果进行了对比。结... 使用便携式地基傅里叶变换红外光谱仪(EM27/SUN)对合肥地区N_(2)O的柱浓度开展了观测与反演研究,分析评估优选了N_(2)O的吸收谱段,结合最优估算法反演N_(2)O的柱浓度,并与TCCON观测网高分辨率傅里叶变换光谱仪的反演结果进行了对比。结果表明,在六个月内晴空条件下观测的XN_(2)O在311.76~334.92 ppb之间,均值为323.26 ppb。对比分析与TCCON相同观测天的数据,两者观测的XN_(2)O变化范围分别为319.11~325.37 ppb和322.40~329.29 ppb,一致性较好。与TCCON站点反演结果相比,EM27/SUN光谱仪的反演结果略低,XN_(2)O总体误差为0.84~7.88 ppb,相对误差范围0.26%~2.41%。利用推导的校正因子对反演后的结果进行了后处理,误差降低到-0.90%~1.36%。 展开更多
关键词 傅里叶变换红外光谱仪 EM27/SUN N_(2)O 柱平均干空气摩尔分数 TCCON
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球磨转速对含钆ODS钢中M_(23)C_(6)析出的影响研究
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作者 杨新异 黄群英 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第17期232-237,共6页
以“结构/屏蔽一体化”为研发目标的含钆ODS合金具有较优的中子屏蔽性能与高温力学性能,可作为小型模块化铅冷快堆中子屏蔽材料的研发方向之一。在机械合金化-放电等离子体烧结工艺制备含钆ODS-316L钢的研究中发现,球磨转速影响材料的... 以“结构/屏蔽一体化”为研发目标的含钆ODS合金具有较优的中子屏蔽性能与高温力学性能,可作为小型模块化铅冷快堆中子屏蔽材料的研发方向之一。在机械合金化-放电等离子体烧结工艺制备含钆ODS-316L钢的研究中发现,球磨转速影响材料的析出相种类,如在220 r/min低球磨转速下,ODS-316L钢中仅存在纳米尺寸的Gd-Si-O析出相,而在300 r/min高球磨转速下,除纳米尺寸的Gd-Si-O析出相外,材料内还分布着大量百纳米尺寸的片层堆叠状M_(23)C_(6)型碳化物,且M_(23)C_(6)内同样存在纳米含钆氧化物颗粒。高球磨转速使球磨粉内元素的偏析与内应力的累积促进了M_(23)C_(6)的形核,随后的粉末烧结温度则为M_(23)C_(6)的生长提供了驱动力。此研究可为粉末冶金含钆ODS-316L钢的微观组织调控奠定一定的实验与理论基础。 展开更多
关键词 中子屏蔽合金 含钆氧化物弥散强化(ODS)钢 粉末冶金 球磨转速 M_(23)C_(6)型碳化物
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星光成像的大气影响研究(Ⅰ):天空偏振
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作者 陶志炜 戴聪明 +8 位作者 武鹏飞 任益充 梅海平 徐文清 徐刚 童杰 冯云松 饶瑞中 魏合理 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期104-124,共21页
工作于近地空间的星敏感器,其观测过程将不可避免受到天空背景辐射、大气湍流以及大气折射的影响。本文是星光成像的大气影响系列文章之一,研究了如何利用偏振滤波技术降低天空背景辐射对恒星成像的影响。基于激光雷达实测数据,计算得... 工作于近地空间的星敏感器,其观测过程将不可避免受到天空背景辐射、大气湍流以及大气折射的影响。本文是星光成像的大气影响系列文章之一,研究了如何利用偏振滤波技术降低天空背景辐射对恒星成像的影响。基于激光雷达实测数据,计算得到了典型地区整层大气粒子的分布特性及散射特性,结合大气矢量辐射传输模型,研究了天空背景在近红外波段的偏振特性,获得了不同大气条件及观测条件下的天空偏振特性,分析了观测与太阳位置对不同波长天空背景偏振分布的影响。研究表明:使用波长较长且位于吸收带的近红外光进行观测或提升星敏感器的观测高度,可采用偏振滤波技术一定程度上抑制天空背景光。当观测方位角一定时,选取合适的观测角度可以保证在较低太阳高度时能使用偏振滤波技术降低天空背景辐射对星光成像的影响。 展开更多
关键词 星敏感器 恒星成像 背景辐射 偏振分布 偏振滤波技术
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基于卷积神经网络的第一镜表面杂质沉积状态识别研究
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作者 徐苏 鄢容 +5 位作者 刘玉明 穆磊 盛鹏 郑薇 王晨雪 陈俊凌 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期61-66,共6页
第一镜是托卡马克光学诊断系统最重要的光学元件之一,强烈的等离子体与壁相互作用导致第一镜表面出现的杂质沉积会严重影响第一镜反射率和相关光学诊断系统的准确性和有效性,因此准确判别第一镜表面杂质沉积状态对于实时获取并采取有效... 第一镜是托卡马克光学诊断系统最重要的光学元件之一,强烈的等离子体与壁相互作用导致第一镜表面出现的杂质沉积会严重影响第一镜反射率和相关光学诊断系统的准确性和有效性,因此准确判别第一镜表面杂质沉积状态对于实时获取并采取有效手段恢复第一镜反射率至关重要.文中采用非平衡磁控溅射等离子体方法制备纳米晶钼材料第一镜,在此基础上利用电子束蒸发镀膜方法在其表面沉积氧化铝非晶涂层,利用分光光度计测得有、无氧化铝沉积膜的钼第一镜全反射率,并通过数据增强方法对原始数据集进行数据扩充,结合卷积神经网络对杂质沉积第一镜的全反射率数据集进行识别、分类.结果表明,当卷积神经网络模型迭代次数为50时,模型分类准确性达到最佳状态,并在包含均值为0,方差为1高斯噪声的数据集中验证了一维卷积神经网络的抗噪能力.最终实现有、无氧化铝沉积膜的钼第一镜分类,正确率达到98.85%,这为在封闭托卡马克环境下的第一镜表面原位清洗与杂质沉积状态识别提供了一种可能的新方法. 展开更多
关键词 托卡马克 第一镜 反射率 识别 一维卷积神经网络
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