王丹
- 作品数：7 被引量：48H指数：4
- 供职机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金：中国科学院战略性先导科技专项国家自然科学基金安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信天文地球更多>>
- 基于CRDS系统对北京夜间大气边界层NO_3自由基观测与分析被引量：3
- 2016年
- 夜间大气NO3自由基的氧化能力相当于白天OH自由基,鉴于NO3自由基在大气反应过程中的关键作用,准确测量其浓度及研究其夜间大气化学过程具有重大意义。采用以二极管激光器为光源（中心波长为662nm,半高宽0.3nm）,两块高反射率镜片（R≥99.998 5%）形成的腔体为光学共振腔,有效光程达到约20km的腔衰荡光谱系统（CRDS）对夜间大气NO3自由基进行测量,并且针对秋冬季交通繁忙区域夜间大气边界层NO3自由基化学过程进行研究。采用该系统于2014年10月29日—11月15日在北京市中国科学院大学校园开展了NO3自由基连续外场观测实验,观测期间NO3自由基浓度相对较低,最大浓度约为50pptv,平均值为10pptv。并结合NO2,NO和O3等相关辅助数据对测量结果进行分析,分析表明在观测期间NO3自由基产率为0.04-1.03pptv·s-1,平均寿命约为68s。并且近一步分析了观测期间大气NO3自由基损耗途径,探讨了不同湿度及颗粒物浓度对其损耗的影响。即观测期间当大气中RH≥60%,PM2.5浓度大部分大于60μg·m-3时,ln（τss（NO3））与ln（NO2）的相关性达到0.79,大气中NO3自由基损耗主要以间接为主;然而在RH≤40%,PM2.5浓度大部分小于60μg·m-3时,因测量点靠近国道受局地污染源影响,直接损耗较显著;
- 王丹胡仁志谢品华秦敏杏兴彪
- 基于光纤收发一体LP-DOAS系统对大气 HONO和NO2的测量被引量：4
- 2016年
- 介绍了一种基于施密特-卡塞格林望远镜的光纤收发一体长光程差分光学吸收光谱(LP-DOAS)系统,并应用于实际大气HONO和NO_2的测量。该测量系统采用光纤收发一体设计,相比于目前广泛使用的卡塞格林式差分光学吸收光谱系统更能充分利用望远镜主镜有效面积,具有较高的光学效率。分析了暗电流,偏置以及望远镜内部反射光对系统的影响,在晴好天气下,望远镜内部反散光所占大气谱光强比例小于1%。且通过与传统卡塞格林式差分光学吸收光谱系统进行了实际大气NO_2的测量对比,相关系数r达到0.968,验证了新系统测量的准确性。利用该测量系统在河北固城开展了对大气HONO和NC_2高灵敏度、高时间分辨率的外场观测,在光程为2 490 m下系统对HONO和NO_2探测限(2σ)分别为84.2和144.6ppt。测量期间的平均时间分辨率约为30 s,HONO和NO_2浓度最大值分别为3.2和37.8 ppb,最小值均低于探测限,并根据观测期间的数据结果计算夜间HONO/NO_2平均值为0.12。
- 段俊秦敏卢雪方武凌六一王丹沈兰兰谢品华刘文清
- 关键词：HONO
- 非相干宽带腔增强吸收光谱技术应用于实际大气亚硝酸的测量被引量：2
- 2015年
- 介绍了基于紫外发光二极管光源的非相干宽带腔增强吸收光谱技术,并用于实际大气亚硝酸(HONO)和二氧化氮(NO_2)的同时测量.分析了腔内气体的瑞利散射对测量的影响,测试了紫外发光二极管光源的稳定性,使用氦气和氮气的瑞利散射差异性标定了镜片反射率随波长的变化曲线,在HONO吸收峰(368.2 nm)处镜片反射率约为0.99965.应用Allan方差统计方法确定出测量光谱最佳采集时间为320 s,对应的HONO和NO_2的探测限(1σ)分别为0.22 ppb和0.45 ppb.使用非相干宽带腔增强吸收光谱测量装置对大气HONO和NO_2进行了连续三日的实际观测,将测量得到的HONO浓度变化与差分吸收光谱测量装置的测量结果进行对比,线性相关系数R^2为0.917.
- 段俊秦敏方武凌六一胡仁志卢雪沈兰兰王丹谢品华刘建国刘文清
- 关键词：紫外发光二极管二氧化氮
- 大气环境NO_3自由基探测技术研究进展被引量：4
- 2015年
- 相对于OH自由基是白天大气化学的驱动力,NO_3自由基则是夜间大气中重_3自由基寿命短、浓度低(几百ppt),使得对其测量具有挑战性。上世纪八、九十年代,主要采用差分光学吸收光谱(DOAS)技术和基质隔离电子顺磁共振光谱(MI-ESR)技术对NO_3自由基进行测量.随着科学技术的快速发展,本世纪初逐渐发展出腔衰荡光谱(CRDS)技术、腔增强吸收光谱(CEAS)技术、激光诱导荧光光谱(LIF)技术和化学电离质谱(CIMS)技术来探测NO_3自由基。综述了国内外大气NO_3自由基探测技术的研究现状和发展趋势,对各种方法的原理、优缺点及应用进行了较为详细的介绍,并总结了其在大型外场观测中测量NO_3自由基所取得的研究进展。
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- 关键词：测量技术大气化学
- 二极管激光腔衰荡光谱测量大气NO_3自由基被引量：8
- 2014年
- 本文介绍了基于外部调制二极管激光器(波长661.85 nm,线宽为0.3 nm)为光源的腔衰荡光谱技术探测环境大气中NO3自由基.通过改变外部调制信号,优化二极管激光器的输出光谱,获得NO3自由基的有效吸收截面;探讨了大气中的其他气体成分(O3,NO2和水蒸气)对NO3自由基的测量干扰;考虑PFA管的壁碰撞损耗和过滤膜的损耗,初步量化本系统的NO3自由基进气效率约为70%.当时间分辨率为7 s时,在实验室环境下,系统的探测限为2.0 pptv.将本系统初步应用于夜间大气中NO3自由基的测量(2 h),获得了NO3自由基的浓度主要在17.9—51.7 pptv之间,平均浓度为36.3 pptv,实际的探测限为3.5 pptv;由于NO3自由基进气效率的不确定性等因素,系统的测量误差约为±8%(1σ).实验结果表明,二极管激光腔衰荡光谱技术可实现大气中NO3自由基的高灵敏度在线探测.
- 胡仁志王丹谢品华凌六一秦敏李传新刘建国
- 关键词：大气光学二极管激光
- 基于车载便携式DOAS对工业园区SO_2,NO_2和苯的走航观测被引量：14
- 2016年
- 介绍了自行研发的便携式DOAS系统,该系统基于差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS),并结合了光纤光谱仪和多次反射池技术。通过采用SO_2标准气体和NO_2标准气体对系统的精确度及稳定性进行测试,利用该系统对铜陵市某工业园区的SO_2,NO_2和苯等污染成分开展了走航观测实验。结果表明,在整个测量期间,以上污染气体在近污染厂区显示了较高的浓度值,SO_2的最高浓度为5 023.2μg·m^(-3),NO_2为2 195.2μg·m^(-3),苯为162.5μg·m^(-3)。在吸收光程为12.6m时,系统对SO_2,NO_2和苯的最低检测限分别为67.0,169.9和30.6μg·m^(-3)。该便携式DOAS系统可为工业园区气体泄漏、无组织排放等气态污染物的应急性及监督性监测和评估提供便捷、有效的技术手段。
- 沈兰兰秦敏孙伟方武孙晔高丽晓谢品华段俊王丹卢雪
- 关键词：SO2苯
- 二极管激光腔衰荡光谱技术测量大气NO_2被引量：19
- 2016年
- 介绍了在409nm处采用二极管激光腔衰荡光谱（CRDS）技术探测大气中NO2的浓度（体积分数，下同）。通过调制二极管激光器参数，优化其输出光谱，获得NO2的有效吸收截面。探讨水蒸气、臭氧及其他痕量气体可能引起的测量干扰。时间分辨率为1s时，系统探测限为6．6×10-11考虑到NO2气体吸收截面和系统RL（衰荡腔长与腔内气体单次吸收光程长的比值）的不确定性，该系统的测量误差为±4．5％（1σ）。在实验室条件下，该系统和非相干宽带腔增强（IBB-CEAS）系统同时测量NO2样气，将二者测量结果进行了对比，测量结果具有很好的一致性，线性拟合斜率为0．988±0．005，相关性为0．99。同时该系统被应用于实际环境大气中NO2浓度的测量，测得NO2浓度在l×0-8-5×10-8范围内，平均浓度为3．5×10-8。为了证实CRDS系统的测量结果，将其与长光程差分吸收光谱（LP-DOAS）系统测量NO2浓度的结果进行对比，二者获得了较好的一致性。实验结果表明，CRDS技术可实现大气中NO2高灵敏度、高时间分辨率的在线探测。
- 胡仁志王丹谢品华陈浩凌六一
- 关键词：光谱学二氧化氮二极管激光
