王丹
- 作品数：10 被引量：28H指数：3
- 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战略性先导科技专项中国科学院环境光学与技术重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 非相干光宽带腔增强吸收光谱技术应用于SO_2弱吸收的测量被引量：2
- 2016年
- 非相干光宽带腔增强吸收光谱作为高灵敏检测技术,已成功应用于多种大气痕量气体浓度的测量。根据腔增强吸收光谱技术测量原理可知,若已知测量气体准确浓度,镜片反射率随波长的变化曲线、有效吸收长度、光学腔内有无测量气体吸收前后的光辐射变化,可测量出待测气体的吸收截面。SO_2由于a^3 B_1—X^1 A_1自旋禁阻跃迁,在345~420nm波段吸收截面较低(~10^(-22) cm2/molecule),其测量有一定难度,而准确的弱吸收截面对于卫星反演大气痕量气体浓度以及大气研究等方面均有重要意义。采用365nm LED光源的宽带腔增强吸收光谱实验装置测量357~385nm波段范围SO_2的弱吸收,获得该波段SO_2弱吸收截面,并与已公开发表的SO_2吸收截面进行对比,相关系数r为0.997 3,验证了非相干光宽带腔增强吸收光谱技术准确测量气体弱吸收截面的适用性。
- 段俊秦敏方武胡仁志卢雪沈兰兰王丹谢品华刘建国刘文清
- 关键词：吸收截面
- 基于差分光学吸收光谱方法的OH自由基定标系统研究被引量：4
- 2015年
- 介绍了一种基于差分光学吸收光谱(DOAS)方法的OH自由基定标系统,该系统可产生一定浓度的OH自由基并同时进行精确测量.系统采用紫外灯185 nm光线分解水汽产生OH自由基,利用500 W氙灯准直光作为光源;使用基长1.25 m、反射次数60次、总光程75.0 m的多次反射池来增加OH自由基的吸收光程;以超高分辨率中阶梯光栅光谱仪(最高分辨率3.3 pm)作为光谱采集系统对光谱信号进行采集,采用DOAS测量方法获得OH自由基的浓度.通过改变腔内水汽的浓度,系统准确测量了5×108—1.8×1010molecules/cm3浓度范围的OH自由基.分析了OH自由基测量过程中受到的吸收截面偏差、气压等因素影响,得到系统总测量误差小于7.3%.在实验的浓度范围内,系统可用于大气OH自由基气体扩张激光诱导荧光测量技术的定标.
- 朱国梁胡仁志谢品华陈浩秦敏方武王丹杏兴彪
- 关键词：差分光学吸收光谱OH自由基定标
- 基于腔衰荡光谱技术测量夜间大气中五氧化二氮被引量：10
- 2017年
- 采用高温热解五氧化二氮(N_2O_5)的方法,利用N_2O_5与NO_3自由基之间的热平衡关系,通过腔衰荡光谱技术测量N_2O_5及NO_3自由基的浓度。基于二氧化氮(NO_2)与N_2O_5之间平衡可逆,探讨加热温度及NO_2浓度变化对N_2O_5分解率的影响;考虑N_2O_5在测量系统中的损耗,经初步的量化分析得到进气效率为88%。通过Allan方差选取最佳积分时间,在外场测量条件下,优化系统的体积分数探测限为8.6×10-12;通过分析进气效率、吸收截面及N_2O_5不完全热解等不确定性因素,估算得到整体测量误差约为±10%。在合肥郊区进行夜间大气实际监测,测量期间N_2O_5的浓度变化范围在(0.035~1)×10-9之间,平均浓度为4.52×10-10。该技术为实现大气中N_2O_5及NO_3自由基的高灵敏度在线监测提供了有效途径。
- 王丹胡仁志谢品华谢品华刘小燕刘厚通黄仙山王东赵光兴
- 关键词：大气光学五氧化二氮二极管激光热解
- 基于FPGA的腔衰荡信号采集与处理系统设计被引量：1
- 2017年
- 准确获取腔衰荡信号是腔衰荡光谱技术定量探测气体浓度的基础。针对腔衰荡信号的特征,设计了一种基于FPGA的腔衰荡信号采集与处理系统。系统以FPGA为主控制器,在触发信号激励下,通过:FPGA硬件逻辑实现了腔衰荡信号的高速采集、多次采样结果的对应点累加平均和USB数据传输。测试表明,系统具有较好的准确度和稳定性(准确度在4‰范围内);实际应用于腔衰荡系统时,设计的采集系统与国外数据采集卡数据的一致性可达到99.4%。结果表明,该数据采集与处理系统可完全满足腔衰荡信号的采集要求。
- 伍军凌六一谢品华胡仁志王丹陈浩杏兴彪
- 关键词：光谱学现场可编程门阵列
- 基于腔衰荡光谱技术测量大气中NO3自由基
- 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...
- 王丹胡仁志谢品华
- 关键词：二极管激光
- 基于双腔式腔衰荡技术的大气NO<Sub>3</Sub>自由基浓度测量系统
- 本发明公开了一种基于双腔式腔衰荡技术的大气NO<Sub>3</Sub>自由基浓度测量系统，利用两个衰荡腔来同时测量衰荡时间和本底衰荡时间，包括函数发生器、二极管激光器、光隔离器、第一衰荡腔、第二衰荡腔、窄带滤色片、光电探...
- 胡仁志王丹谢品华方武李传新陈浩刘建国刘文清
- 腔衰荡光谱技术中衰荡时间的准确快速提取被引量：10
- 2014年
- 对NO3腔衰荡光谱(cavity ring-down spectroscopy,CRDS)探测系统中衰荡时间的准确提取方法进行了研究。对衰荡时间有效快速的提取可以提高CRDS测量的精度和速度。选取了五种常用的提取衰荡时间的拟合方法,分别为快速傅里叶变换法、离散傅里叶变换法、线性回归总和法、列文伯格-马夸尔特算法和最小二乘法。采用以上五种算法对带有不同大小白噪声的模拟衰荡信号进行拟合,并从受噪声影响情况、拟合准确性和精度、拟合速率,三个方面对五种算法的拟合结果进行对比和分析,结果表明列文伯格-马夸尔特算法和线性回归总和法准确度高、抗噪能力强,但列文伯格-马夸尔特算法拟合速率相对较慢。选取衰荡时间的5~10倍为衰荡信号的最佳拟合波形长度,此时五种算法拟合结果的标准偏差最小。采用外部调制二极管激光器及高反腔搭建CRDS探测系统,针对0.2%噪声的实验条件,选取线性回归总和法和列文伯格-马夸尔特算法对实际测量的实验数据进行处理。实验表明,线性回归总和法拟合准确度和精度与列文伯格-马夸尔特算法相似,但拟合速率比列文伯格-马夸尔特算法快约5倍。实验结果与模拟分析相吻合,表明线性回归总和法为适合我们实验条件的最佳拟合方法。
- 王丹胡仁志谢品华秦敏凌六一段俊
- 基于双腔式腔衰荡技术的大气NO<sub>3</sub>自由基浓度测量系统
- 本发明公开了一种基于双腔式腔衰荡技术的大气NO3自由基浓度测量系统，利用两个衰荡腔来同时测量衰荡时间和本底衰荡时间，包括函数发生器、二极管激光器、光隔离器、第一衰荡腔、第二衰荡腔、窄带滤色片、光电探测器、采集卡。外部调制...
- 胡仁志王丹谢品华方武李传新陈浩刘建国刘文清
- 文献传递
- 非相干宽带腔增强吸收光谱技术测量大气HONO
- 大气中的亚硝酸(HONO)吸收300-400nm波段范围的光辐射发生光解而成为OH自由基的重要来源,自首次被探测以来其在大气化学中所扮演的角色越来越受到科学界的关注.由于目前仍然缺乏对其来源,特别是白天HONO的来源及光...
- 段俊秦敏方武胡仁志卢雪沈兰兰王丹谢品华刘文清
- 关键词：HONOLED
- 应用于FAGE技术测量OH自由基的激光器波长修正方法研究被引量：3
- 2017年
- 研究了一种应用于气体扩张激光诱导荧光(FAGE)技术测量OH自由基的染料激光器波长修正方法。该方法采用镍铝丝热解水汽产生稳定的高浓度OH自由基,利用重复频率为8500 Hz的染料激光器输出波长约282 nm激光作为光源.激发低压腔内热解产生的高浓度高稳定性OH自由基产生荧光,由普通光电倍增管和光电二极管分别探测激发荧光和出腔激光强度。通过延时信号发生器统一触发激光器和高速数据采集卡并结合LabVIEW软件处理得到单位激光强度的荧光积分强度数据。连续两次扫描激光波长,当第二次扫描的荧光积分强度达到第一次最大值的0.95倍时,停止波长扫描,此时的激光器波长位置即为激发线位置。本文首先扫描激光波长,研究了282 nm激发机制下的OH自由基激发谱;然后在Q_1 2激发线位置探究了气体湿度、氧气含量、进气量以及抽速对荧光积分强度和寿命的影响;并分析了镍铝丝热解水的反应机理,初步认为热解中OH自由基主要来源于氧原子与水的反应。在以上荧光积分强度和寿命影响因素的研究基础上,优化了系统参数,使荧光积分强度波动小于±1.9%。连续多次进行波长修正,修正偏差为0.1pm。该方法能够满足气体扩张激光诱导荧光(FAGE)技术定量精确测量大气OH自由基对波长的要求。
- 杏兴彪胡仁志谢品华陈浩凌六一王丹伍军李治艳
- 关键词：LIFOH自由基
