国家高技术研究发展计划(2005AA641010)
- 作品数：22 被引量：222H指数：9
- 相关作者：刘文清刘建国陆亦怀魏秀丽高闽光更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院合肥物质科学研究院中国科学技术大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：理学环境科学与工程机械工程电子电信更多>>
- 开放光程傅里叶变换红外光谱系统观测城市空气中的NH_3被引量：16
- 2007年
- 介绍了一套自行研制的开放光程傅里叶变换红外光谱系统,该系统具有250 m的有效光程。利用HITRAN数据库中的辐射线强等参数建立了用于浓度反演的标准吸收截面。使用该系统对北京地区大气的NH3进行了连续观测,并对测量结果进行了分析。研究结果表明,北京地区大气具有较高的NH3浓度,且具有比较明显的日变化周期特征,体现出白天高、夜间低的变化特征。
- 徐亮刘建国高闽光陆亦怀刘文清张天舒魏秀丽赵雪松朱军陈华
- 关键词：傅里叶变换红外光谱NH3
- 开放式长光程傅里叶变换红外光谱系统在环境气体分析中的应用被引量：21
- 2007年
- 设计了一套用于环境气体分析的长开放光路傅里叶变换红外光谱系统。该系统具有往返250 m的开放式长距离采样光程,使用一台分辨率为1 cm-1的傅里叶变换红外光谱仪测量采样路径内的大气透过率光谱,然后进行非线性最小二乘光谱拟合,计算出待测组分浓度。实验部分通过选择特定波段分析了污染空气中CH4,CO,N2O和CO2的浓度,拟合残差的均方根误差小于1%。结果表明,该系统的结构简单,光路易于校准,环境适应性良好,测量速度快,采样范围广,可用于探测大气中一些重要的痕量和微量组分,开展较大区域的环境气体的监测和研究。
- 徐亮刘建国高闽光陆亦怀魏秀丽张天舒朱军陈军
- 关键词：痕量气体
- 基于仪器线型订正的开放光程FTIR测量中的水汽谱在线扣除方法被引量：4
- 2008年
- 水汽吸收分布于整个中红外波段,它的存在干扰红外光谱的定量分析。文章介绍了一种从傅里叶变换红外光谱仪的测量数据中扣除水汽干扰信号的新方法。该方法首先通过气象参数测量获得气压、温度和相对湿度,结合HITRAN数据库中提供的水汽线强、自展宽、空气展宽等参数,使用逐线积分方法计算出高分辨率水汽吸收谱,再通过仪器线型订正,合成出与仪器分辨率相匹配的水汽谱,将其作为干扰组分直接从测量所得到的含有水汽的混合光谱中扣除。对开放光程FTIR系统的实测数据的分析结果表明,使用该方法可以有效消除水汽干扰,扣除后的光谱包含待测组分的吸收特征和噪声。在开放光程FTIR等无法使用干燥设备去水的观测条件下,使用该方法可以达到较理想的水汽扣除效果。
- 徐亮刘建国高闽光陆亦怀刘文清魏秀丽张天舒陈华刘志明
- 关键词：FTIR水汽
- FTIR监测北京地区CO_2和CH_4及其变化分析被引量：19
- 2007年
- 近几十年来,温室效应导致地表温度明显上升,其所引起的全球气候变迁问题越来越受到人们的关注。CO2和CH4是大气中主要的两种人为温室气体,对它们进行连续的测量,获取它们长时间变化情况对大气环境科学具有重要的意义。目前国内监测这两种气体的主要手段是气相色谱方法。鉴于傅里叶变换红外光谱技术的优点,使用开放式长光程FTIR系统在北京地区对这两种气体进行了监测。该系统直接测量开放光路中的环境气体的大气吸收光谱,并使用非线性最小二乘方法进行光谱分析,获取待测组分的浓度信息。在实验部分给出了2005年9月4日到2005年9月10日6天中的北京地区CO2及CH4的测量结果,并对两者的变化趋势和相关性进行了分析。
- 徐亮刘建国高闽光陆亦怀刘文清魏秀丽朱军张天舒陈军
- 关键词：傅里叶变换红外光谱温室气体CO2CH4
- 差分吸收光谱中甲醛的反演研究被引量：8
- 2009年
- 由于甲醛(HCHO)在城市大气光化学反应中的重要性,测量大气环境中的甲醛已经成为全球的热点。针对目前国内检测甲醛的方法基本局限于化学法,文章详细介绍了采用差分吸收光谱(DOAS)技术反演得到大气环境中甲醛的方法,利用自制的差分吸收光谱系统测量了北京地区大气中的甲醛。文章分析了DOAS反演过程中反演甲醛光谱波段的选择及去除大气中SO2,NO2,O3的吸收以及氙灯灯谱结构对光谱反演中的交叉干扰影响;通过采用选择不同干扰气体所对应的最优波段,同时反演获得大气环境甲醛的浓度,避免了甲醛选择波段过窄,干扰气体去除不全的缺点;通过对误差来源的分析,得到该甲醛的反演方法总误差在13.7%内。
- 李玉金谢品华秦敏曲晓英胡林
- 关键词：差分吸收光谱甲醛
- 开放光程TDLAS系统对北京城区NH_3浓度的连续检测被引量：23
- 2007年
- 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。
- 陈东刘文清张玉钧刘建国王晓梅阚瑞峰王敏
- 关键词：激光技术氨气
- 开放光程FTIR测量大气甲烷及其与点采样仪器的结果对比被引量：8
- 2007年
- 利用自行组建的开放光程傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量系统对大气中的甲烷体进行了连续监测,并将其测量结果与同期参与测量的点式仪器数据进行了对比。结果显示,开放光程FTIR和点式仪器在监测结果上有着良好的相关性(相关系数0.84),前者更能反应出区域内的平均浓度信息,同时也容易受到风速和近地面湍流的影响。
- 徐亮刘建国高闽光陆亦怀刘文清魏秀丽张天舒刘志明
- 关键词：傅里叶变换红外光谱甲烷
- 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：32
- 2007年
- 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。
- 李昂谢品华刘文清刘建国虞统窦科林艺辉
- 关键词：大气光学差分吸收光谱技术二氧化硫
- 可调谐半导体激光光谱火灾气体探测系统被引量：27
- 2006年
- 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.
- 陈东刘文清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
- 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COCO2
- 气溶胶前向散射大气能见度测量系统传递系数的标定及校准方法被引量：20
- 2008年
- 分析了气溶胶的前向角散射特性,利用标准的大气透射仪标定前向散射大气能见度测量系统的传递系数。当系统结构发生变化时,传递系数也随之改变,为保证系统测量的准确性和简化系统传递系数的标定过程,提出了一种利用标准漫透射板校准系统传递系数的方法。该方法使用了两块具有相同透射系数的漫透射板,使气溶胶粒子团在前向半球上产生漫散射,此时探测器的测量值即为包含了仪器常数的定值。当系统结构改变时,这个测量值相对于原测量值的变化率作为比例系数代入系统传递系数的计算,实现校准。
- 王缅刘文清陆亦怀陈军程寅连翠华王亚萍刘建国
- 关键词：前向散射大气能见度校准
