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可调谐二极管激光吸收光谱技术及其在大气质量监测中的应用

董凤忠 , 阚瑞峰 , 刘文清 , 刘建国 , 张玉钧 , 高山虎 , 王铁栋 , 王敏 , 陈东 , 魏庆农

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.03.002

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,获得被选定的待测气体特征吸收线的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析.在大气痕量气体和气体泄漏的监测中,为了提高探测的灵敏度,一般会根据具体情况对激光器采取不同的调制技术如波长调制、振幅调制、频率或者位相调制等,同时和长光程吸收池相结合使用,并辅之以各种噪声压缩技术.TDLAS不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经广泛用于大气中多种痕量气体的检测以及地面的痕量气体和气体泄漏的检测.报道了最近研制的一套可调谐二极管激光吸收光谱检测大气中甲烷浓度的实验装置,这套装置具有灵敏度高、检测限低(ppb量级)、易于集成为便携式痕量气体检测仪等优点,若激光器的调谐波长范围能覆盖1.3～1.8 μm或者在光路中装配几台窄范围可调谐激光器实现波长扫描范围覆盖1.3～1.8μm,则可同时实现对大气中诸多重要痕量气体如CO2、CH4、CO、CH2O、H2S、NH3、HCI、C2H2等的同步监测.

关键词: 光谱学 , 可调谐二极管激光 , 怀特池 , 甲烷 , 大气质量监测

大气痕量气体测量的光谱学和化学技术

刘文清 , 崔志成 , 刘建国 , 谢品华 , 董凤忠 , 张玉钧 , 魏庆农

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2004.02.011

简略评论了大气痕量气体测量的光谱学和化学技术.光谱技术方面重点介绍差分光学吸收光谱(DOAS)、差分吸收激光雷达(DIAL)、傅里叶变换红外光谱学(FTIR)和可调谐半导体激光吸收光谱(TD-LAS),化学测量技术介绍色谱、质谱和色-质联用技术、化学发光测量技术、基体分离和电子自旋共振技术以及超声膨张技术等,并对宽带光谱测量、光谱技术之间、光谱技术与化学技术之间的联用趋势,以及仪器的小型化趋势作了展望.

关键词: 环境监测 , 痕量气体 , 光谱技术 , 化学分析技术

混浊介质中利用后向散射光偏振进行目标识别的研究

仇英辉 , 刘建国 , 魏庆农 , 刘文清

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2003.01.015

混浊介质中的目标识别是一项很有实用价值的研究课题.本文中作者提出利用混浊介质中目标物体后向散射光米勒矩阵的方法来进行目标识别的方法.在去离子水中加入0.1μm的聚苯乙烯乳胶颗粒组成理想的混浊介质,在各种浓度下分别测量混浊介质中有目标物体时的米勒矩阵与混浊介质没有目标物体时的米勒矩阵,将这两个矩阵进行比较,发现米勒矩阵的主对角线项在有目标物体和没有目标物体时有一定的差异,利用这一差异可以判断混浊介质中是否存在目标物体.作者对这种方法进行了实验室条件下的模拟,实验结果表明利用偏振技术进行目标识别比利用传统的强度识别方法有效,并且有一定的实用价值.

关键词: 后向散射 , 米勒矩阵 , 偏振

激光测距系统中高速并行数据接口的研究

周孟然 , 刘文清 , 刘建国 , 魏庆农

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2003.04.019

本文介绍了基于红外激光定位技术的矿井提升机位置跟踪系统和双口RAM在矿井测距系统中的应用,介绍了高性能双口RAM IDT7132芯片的工作原理,并针对其不同的工作方式,提出了硬件判优和软件判优两种实现方法,给出了利用双口RAM进行数据交换的软件设计流程.该系统具有无传递误差,无需辅助校正开关,能极其准确地显示提升机的实际位置,实现对提升机的数字化速度控制.

关键词: 激光测距 , 双口RAM , 数据交换

典型目标的BRDF实验室测量与模型验证

张百顺 , 刘文清 , 魏庆农 , 吴振森 , 赵剑锋

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.04.019

通过研究典型目标双向反射分布函数实验室测量与建模的方法分析目标的散射特性.给出F4(聚四氟乙烯)粉压制板及所测样品的反射光强度,通过经标定过的反射标准板传递,在半球空间内计算出样品在红外(1.06μm)波段的双向反射分布函数.根据五参数半经验统计模型和遗传算法,对各样片的BRDF进行了优化建模.按照模拟实验数据的标准均方误差最小的标准选择了模型参数.并将实验测量结果与模型输出进行了比对.结果表明该方法是分析目标散射特性的可行性方法.

关键词: 激光技术 , 目标特性 , 双向反射分布函数

用Fourier分解法测量材料表面的Mueller矩阵

吴云智 , 魏庆农 , 汪世美 , 冯巍巍

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2007.06.011

测量系统采用双旋转延迟器结构,通过两个1/4波片的周期变化,对入射光、散射光的偏振态进行调制.由探测光强的25个Fourier分解系数可以计算得到样品的Mueller矩阵.为了检测测量系统的准确性,将测量的16个自由空间Mueller矩阵分量和理想情况下的自由空间Mueller矩阵分量进行比较,并给出了每个矩阵分量的标准误差.最后,通过测量聚四氟乙烯样品板的Mueller矩阵,定量地分析样品的退偏效应.

关键词: 光学偏振 , Mueller矩阵 , Fourier分解 , 聚四氟乙烯

大气环境污染气体的光谱遥感监测技术

谢品华 , 刘文清 , 魏庆农

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2000.05.001

光谱遥感监测是大气环境污染监测领域的一项高新技术,具有其它方法不可比拟的优点,如灵敏度高、分辨率高、多组份、实时、快速监测等.本文介绍了主要几种光谱遥感监测技术:傅氏变换红外光谱(FTIR)技术,差分光学吸收光谱(DOAS)技术,激光长程吸收技术以及差分吸收激光雷达技术(DIAL).讨论了它们的测量方式、应用范围、各自的优缺点以目前的发展状态.

关键词: 污染气体 , 光谱遥感监测

农坪斑岩型金(铜)矿床地质特征及找矿标志

孙超 , 张继武

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2002.07.002

农坪金(铜)矿床是以英云闪长斑岩为赋矿主岩的斑岩型矿床,矿床受斑岩体、闪长玢岩脉及断裂构造控制.该文在总结了矿床成矿地质特征及控矿因素基础上,提出了寻找该类型矿床的主要找矿标志.

关键词: 斑岩型金(铜)矿床 , 地质特征 , 找矿标志

45Mn2钢魏氏组织对其力学性能的影响

钟长文 , 刘建华

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2002.03.001

研究了45Mn2钢魏氏组织对其力学性能的影响.结果表明,一定量的魏氏组织有利于提高其强韧性.

关键词: 45Mn2钢 , 魏氏组织 , 力学性能

农坪英云闪长斑岩体地质地球化学特征及成因类型

张继武 , 孙超

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2001.08.001

英云闪长斑岩是农坪斑岩型金(铜)矿床的赋矿岩体,呈大小不等的小岩株,形成于燕山中晚期.岩石矿物成分主要为中长石、石英、黑云母和少量角闪石、钾长石.岩石地球化学特征表明英云闪长斑岩富钠,属钙碱性系列,富成矿元素金、铜,富轻稀土,铕异常不明显.斑岩体相带发育,可划分为边缘相、过渡相、内部相.英云闪长斑岩岩石矿物特征、岩石地球化学特征表明其成因类型为Ⅰ型,形成于消减的活动板块边缘构造环境,与燕山中晚期太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲有关.英云闪长斑岩为金、铜成矿提供物质来源,即为成矿母岩.

关键词: 英云闪长斑岩 , 地质地球化学特征 , 成因类型 , 农坪

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