潘文雪 1,2黄印博 1,3刘丹丹 4黄俊 1,2[ ... ]曹振松 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院 安徽光学精密机械研究所 大气光学重点实验室,合肥 230031
2 中国科学技术大学研究生院科学岛分院,合肥 230026
3 先进激光技术安徽省实验室,合肥 230037
4 皖西学院 电气与光电工程学院,六安 237012
使用便携式地基傅里叶变换红外光谱仪(EM27/SUN)对合肥地区N2O的柱浓度开展了观测与反演研究,分析评估优选了N2O的吸收谱段,结合最优估算法反演N2O的柱浓度,并与TCCON观测网高分辨率傅里叶变换光谱仪的反演结果进行了对比。结果表明,在六个月内晴空条件下观测的XN2O在311.76~334.92 ppb之间,均值为323.26 ppb。对比分析与TCCON相同观测天的数据,两者观测的XN2O变化范围分别为319.11~325.37 ppb和322.40~329.29 ppb,一致性较好。与TCCON站点反演结果相比,EM27/SUN光谱仪的反演结果略低,XN2O总体误差为0.84~7.88 ppb,相对误差范围0.26%~2.41%。利用推导的校正因子对反演后的结果进行了后处理,误差降低到-0.90%~1.36%。
傅里叶变换红外光谱仪 EM27/SUN N2O 柱平均干空气摩尔分数 TCCON Fourier transform infrared spectrometer EM27/SUN N2O Column-averaged dry air mole fraction TCCON 
光子学报
2023, 52(3): 0352116
作者单位
摘要
1 中国科学院 安徽光学精密机械研究所 中国科学院大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学 研究生院 科学岛分院, 安徽 合肥 230026
3 皖西学院 电气与光电工程学院, 安徽 六安 237012
地表气压对温室气体浓度反演具有非常重要的影响。利用地基便携式傅里叶变换光谱仪EM27/SUN观测了敦煌地区H2O, CO2, CH4及CO气体分子的浓度, 获得了2018年6月27日到7月21日敦煌地区大气中XH2O, XCO2, XCH4及XCO的时间序列, 结合敦煌观测数据, 定量分析了地表气压对气体柱-平均摩尔分数Xgas(column-averaged dry air mole fractions, DMFs)反演的影响。结果表明: XH2O, XCO2, XCH4及XCO与地表气压密切相关, 相关系数均高于0.99, 柱总量随地表气压的变化快慢决定柱-平均摩尔分数随地表气压的变化趋势。相比较CO2, CH4及CO 分子, XH2O对地表气压的敏感性较弱, 地表气压改变1 hPa, XH2O, XCO2, XCH4及XCO分别变化0.027 8%, 0.065 9%, 0068 6%和0.062%; 观测期间, H2O, CO2的浓度变化幅度波动较大, XCH4, XCO变化较小, XH2O平均值在2 000×10-6~6 000×10-6变化, 而 XCO2平均值在407.27×10-6~417.60×10-6变化, 敦煌站点XH2O, XCO2, XCH4及XCO的测量精度分别为2.3%, 0.14%, 0.12%及1.7%, XCO2及XCH4的测量精度均优于TCCON网的测量精度; 与GOSAT卫星数据对比结果显示, 地基反演的XCO2, XCH4值均偏大, XCO2的绝对偏差为7.07×10-6, XCH4的绝对偏差为0.025×10-6; 与WACCM数据对比显示, 地基反演XCO2结果多数大于WACCM值, 最大绝对偏差可以达到80×10-6, 地基反演XCH4值小于WACCM值, 最大绝对偏差为0.032×10-6。实时观测数据更能反映当地的具体情况, 研究结果可为我国温暖带干旱性气候温室气体源与汇的研究提供数据支撑和理论基础。
傅里叶变换光谱技术 温室气体 分子摩尔分数 地表气压 Fourier transform infrared spectroscopy greenhouse gases Dry air Mole Fractions(DMFs) GOSAT satellite data surface pressure 
光学 精密工程
2020, 28(3): 573
作者单位
摘要
1 太原理工大学 物理与光电工程学院,山西 晋中 030600
2 太原理工大学 信息工程学院,山西 晋中 030600
3 武汉电信器件有限公司,武汉 430074
文章利用理论模型研究了GaAs/AlxGa1-xAs量子阱红外探测器(QWIP)中掺杂参数对探测器探测波长的影响,并借助2×2哈密顿方法计算了此模型的特征能态。通过将模拟结果与现有实验数据进行对比、分析可知,当掺杂浓度增加时,峰值归一化吸收率、吸收系数和响应度等呈非线性增大。同时还发现,在AlxGa1-xAs势垒中,Al的摩尔分数(x)增加时,子带间吸收能力增强,但吸收的峰值波长会向较短的波长方向移动,进而判定掺杂浓度是高性能QWIP设计的重要参数之一。
量子阱红外探测器 哈密顿方法 摩尔分数 掺杂浓度 QWIP Hamiltonian method mole fraction doping concentration 
光通信研究
2018, 44(4): 39
作者单位
摘要
1 吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室, 吉林 长春 130012
2 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室, 吉林 长春 130022
开发了一套基于激光拉曼散射的多通道气体光学检测系统, 应用于空气中主要组分的摩尔分数定量测量。 针对性的设计了532 nm激光脉冲展宽器, 能有效地避免脉冲激光在高能量状态下造成气体裂解、 石英玻璃损伤等现象的发生, 提高了气体拉曼散射的信噪比。 在实验室环境压力和温度下, 对气体样池内空气进行了长66 mm×直径1 mm激发区域同步10通道(每通道长约6.6 mm)的拉曼散射实验。 得到了各通道下氧气(O2)和氮气(N2)的拉曼光谱和摩尔分数, 及O2相对于N2的相对响应因子RO2。 完成了26次重复性实验, 每次为200个激光脉冲激发自发拉曼光谱的累加。 结果表明, 各通道间计算的平均的氧摩尔分数O2和相对于氮气的相对响应因子O2的标准偏差分别为0.015和0.024, 但它们的平均值与10通道合并方式下的实验结果完全相同, 准确率达98%, 完全满足实时地并具有时空分辨力的定量测量混合气体摩尔分数的要求。 该系统可满足于各种动态燃烧过程的光谱检测与分析。
激光拉曼光谱 多通道 摩尔分数 测量 Spontaneous Raman scattering Multi-channel Mole fraction Measurement 
光谱学与光谱分析
2017, 37(9): 2974
作者单位
摘要
国防科学技术大学,定向能技术研究所,湖南,长沙,410073
用激光诱导碘荧光的方法对高超音速低温喷管的混合性能进行了测量,并用CFD软件FLU-ENT模拟了喷管的流场.两种方法所得的结果吻合得较好,在所给的参数条件下,燃料穿过氧化剂流,后者先被前者压缩,然后稍有膨胀.两股气流充分混合的地方距喷管出口平面10mm左右.实验与模拟的主要差别在于两股气流相遇后,实验结果中气流方向变化不大,而在模拟结果中,气流方向改变为基本上与x轴平行.
高超音速低温(HYLTE)喷管 混合性能 激光诱导碘荧光(LIIF) 荧光强度 数值模拟 摩尔分数 Hypersonic low temperature(HYLTE) nozzle Mixing performance Laser induced iodine fluorescence(LIIF) Fluorescence intensity Numerical simulation Molefraction 
强激光与粒子束
2004, 16(10): 1240

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