崔小娟
- 作品数：13 被引量：99H指数：7
- 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：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国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：理学机械工程自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 基于二次谐波调制技术提高HONO测量灵敏度的方法研究被引量：6
- 2015年
- 亚硝酸是大气清道夫OH自由基的主要来源之一,其对大气氧化潜力的影响是近年来大气光物理化学研究的热点。但是亚硝酸在大气中的浓度非常低,且具有易反应性、可溶性和光解性,实时准确测量大气中的亚硝酸一直是一个难点。采用中红外1255 cm-1室温连续量子级联激光器开展对痕量亚硝酸气体的探测方法研究,利用波长调制和谐波探测技术,将系统由原来在1 s积分时间内采用直接吸收方法的测量灵敏度6.95μg/m3提高到0.84μg/m3。通过艾伦方差分析系统的噪声特性,得到系统的最佳积分时间为100 s,相应的探测限为0.34μg/m3。利用该系统对实验室空气中的亚硝酸气体含量进行检测,证明该系统可以满足实际大气观测对检测限的要求。
- 崔小娟董凤忠张志荣庞涛夏滑吴边孙鹏帅
- 关键词：光谱学量子级联激光器波长调制亚硝酸中红外
- 可调谐半导体激光吸收光谱技术的调制参量影响及优化选择被引量：14
- 2015年
- 为获得较好的谐波信号,完成不同测量目的,以DFB-760.77nm波长处氧气监测为例,通过改变扫描锯齿信号和调制正弦信号的频率和幅值,讨论了调制参量对二次谐波信号峰-峰值、对称性、谐波信号展宽和信号完整性等判别依据的影响和变化.结果表明:Sinmulink模拟值和实验值相关性较高,当正弦调制信号和锯齿扫描信号频率比值为1 000倍时,可以获得较好的二次谐波信号.该研究为实验系统中调制参量的选取和调制度及系统准确度、稳定性、重复性等性能的优化提供了一定帮助.
- 张志荣孙鹏帅夏滑庞涛吴边崔小娟王煜董凤忠
- 关键词：谐波信号
- 外腔调谐激光泵浦的差频中红外宽调谐激光光谱系统被引量：1
- 2008年
- 室温工作的连续可调谐相干光源在痕量气体检测技术中有着重要的应用价值,非线性差频方法是获得室温工作的中红外相干光源的有效途径,是对传统激光光源的重要补充。报道了一种基于差频方法的室温工作宽调谐中红外激光光谱系统,使用两台近红外半导体激光器作为种子光源,采用PPLN晶体作为非线性混频器件,结合准相位匹配技术实现了3.2-3.7μm中红外相干光源输出,最大差频输出功率约为1μW。对CH4基频吸收谱线的光谱检测表明,系统能够满足在中红外光谱区对气体成分进行高分辨、高灵敏、快速吸收检测的需要。
- 陈东刘文清张玉钧刘建国崔小娟阚瑞峰王敏夏慧崔益本
- 关键词：光谱学中红外差频准相位匹配
- 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
- 2009年
- 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。
- 夏慧刘文清张玉钧阚瑞峰崔益本王敏何莹崔小娟阮俊耿辉
- 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
- 基于室温连续量子级联激光器的HONO气体检测被引量：6
- 2013年
- 采用8μm室温连续量子级联激光器开展对HONO的痕量监测。利用纯甲烷气体估算和描述该装置的特性,用直接吸收光谱技术结合125m的多次反射吸收池进行HONO气体检测。由H2SO4和NaNO2发生化学反应而产生的HONO气体浓度用一个溶蚀器系统和一个NOx分析仪来量化,得到HONO的最低探测浓度在1s的积分时间内为7.3μg/m3。研究了由光学池壁表面而导致的HONO的衰减效应并得到一个反应率常数,这个常数有望应用于真实大气HONO的现场测量,特别是采用吸收池的测量。
- 崔小娟董凤忠陈卫东刘文清Eric Fertein
- 关键词：光谱学可调谐半导体激光吸收光谱量子级联激光器亚硝酸
- 基于光声光谱系统的温度控制器的设计被引量：4
- 2016年
- 精确控制光声光谱实验系统温度有助于提升系统灵敏度及稳定性.设计的温度控制系统由单片机STC12C5A60S2控制,以铂电阻Pt1000为温度传感器,Pt1000采用四线制接法,有效消除了引线电阻引起的误差,其信号处理电路由仪表放大器AD620构成.介绍了14位高速率模数转换器TLC3574的典型工作电路,参考电压由LM4040提供。半导体制冷片由单片机输出的PWM波控制电流方向及导通时间,实现制冷加热,其驱动电路为场效应管H桥电路。所设计的温度控制器控制范围0~40℃,控制精度达到0.06℃.
- 王高旋庞涛崔小娟孙鹏帅张志荣夏滑吴边董凤忠
- 关键词：PID控制
- TDLAS氧气检测系统设计及背景噪声在线消除被引量：10
- 2015年
- 将可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术用于氧气(O2)浓度在线检测。以垂直腔表面发射半导体激光器(VCSEL)为系统光源,采用对射式结构,测量光程为60cm,选用760nm附近O2吸收谱线,实现O2浓度实时测量。连续72h测量表明,系统在短时间内具有较好的测量精度,长时间(大于4h)测量结果存在缓慢漂移。在对一次谐波(1F)信号均值和二次谐波(2F)信号峰值变化趋势分析的基础上,讨论了背景噪声随测量环境变化引起的测量误差;并在背景噪声幅频特性不变的前提下,利用最大互相关算法实时扣除背景噪声。5%浓度O260h测试发现,扣除背景噪声后,系统的最大相对测量误差由3.20%减小为1.82%,测量精度提高近1倍。
- 庞涛夏滑吴边张志荣王煜崔小娟董凤忠
- 关键词：背景噪声互相关
- 燃烧场内多路径温度与H_2O浓度的在线检测被引量：7
- 2015年
- 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术以其响应速度快、灵敏度高、非接触等优点得到了广泛应用。基于该技术以燃烧参数诊断为目标,使用一台窄线宽、波长可调谐的分布反馈式(DFB)激光器产生扫描1395.51 nm和1395.69 nm两条H2O吸收谱线的激光,经1×4光纤分束器实现燃烧场内4条平行路径中温度和H2O浓度的同时在线检测,采用分段温度梯度测量方法补偿低温段对高温区域测量的影响,使中心燃烧区域温度的测量精度由原来的10%提高到3%以内。通过控制空气流量,测量三种不同燃烧状态下中心燃烧区域的温度与H2O浓度变化,结果表明,三种燃烧状态的中心燃烧区域温度差约为80 K,H2O浓度与温度变化情况一致,验证了实验系统和数据处理方法的稳定性和可行性,为下一步燃烧层析诊断及燃煤锅炉燃烧效率优化提供了支持。
- 孙鹏帅张志荣崔小娟吴边夏滑庞涛韩荦王煜董凤忠
- 关键词：光谱学燃烧诊断温度测量
- 基于激光吸收光谱开放式长光程的空气中甲烷在线监测及分析被引量：11
- 2009年
- 研制了一套基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的开放式长光程甲烷(CH4)浓度实时监测系统,系统采用波长调制和二次谐波探测相结合,并利用光强归一化的方法消除光强波动对测量结果产生的影响,实验证明采用消除光强波动的方法后使测量结果的误差小于2%。然后利用该系统在往返750 m的光程上,对合肥市董铺岛进行了为期1周的大气CH_4浓度测量,测量结果表明董铺岛CH4浓度有明显的日变化趋势,白天浓度低。夜间浓度高,日平均浓度(1.8～3.4)×10 -5,日最小值(1.8～2.2)×10-6,日最大值(3.0～3.4)×10-6。通过分析,可实现1～2 km范围的空气中CH4浓度的实时在线监测,为生态系统的区域排放通量监测提供了有效的方法,也为卫星遥感提供了可行的地面校准方法。
- 夏慧刘文清张玉钧阚瑞峰崔益本王敏何莹崔小娟阮俊耿辉
- 基于激光吸收光谱开放式大气CO2的在线监测被引量：15
- 2009年
- 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。
- 何莹张玉钧阚瑞峰夏慧耿辉阮俊王敏崔小娟刘文清
- 关键词：激光吸收光谱二氧化碳
