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导模共振集成量子阱红外探测器研究 预览
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作者 余昊楠 曹全君 +1 位作者 唐伟伟 王林 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2019年第3期67-71,共5页
提出一种基于全介质导模共振增强量子阱红外探测器性能的方法,在7.5~9.0μm电磁波谱范围内,利用导模共振,在量子阱层形成波导模式和光场局域。该结构的损耗很低,使得量子阱激活层内的光子寿命很长,极大地增强了量子阱材料的吸收。通过... 提出一种基于全介质导模共振增强量子阱红外探测器性能的方法,在7.5~9.0μm电磁波谱范围内,利用导模共振,在量子阱层形成波导模式和光场局域。该结构的损耗很低,使得量子阱激活层内的光子寿命很长,极大地增强了量子阱材料的吸收。通过优化器件参数,量子阱的吸收可达95%,远远高于基于金属等离激元原理增强量子阱器件的吸收。且该探测器对制作工艺有很高的容忍度。 展开更多
关键词 量子阱 导模共振 增强吸收 红外探测器
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Experimental Study on Enhancement of Bubble Absorption of Gaseous CO2 with Nanofluids in Ammonia 预览
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作者 Lijun Fang Hongkun Liu +2 位作者 Yan Bian Yudong Liu YaliYang 《哈尔滨工业大学学报:英文版》 EI CAS 2017年第2期80-86,共7页
In order to study the effects of nanoparticles on the CO_2 absorption in ammonia,nanofluids with different ammonia concentration and different nanoparticle solid loading were prepared by a two-step method.The nanoflui... In order to study the effects of nanoparticles on the CO_2 absorption in ammonia,nanofluids with different ammonia concentration and different nanoparticle solid loading were prepared by a two-step method.The nanofluids-enhanced gas absorption test devices were also established. The CO_2 absorption in TiO_2,CuO,SiO_2 nanofluids,which nanoparticles solid loading were 1. 0-8. 0 g/L,was tested respectively. In comparison with the blank absorption experiment,the effects of nanoparticle solid loading,nanoparticle types,ammonia concentration on the removal efficiency and removal rate were obtained. Experimental results show that adding nanoparticles can enhance the removal efficiency and removal rate,which increase first and then decrease with the increase of nanoparticle solid loading,and there exists an optimum solid loading of TiO_2 nanoparticles. The effect of SiO_2 nanofluid is inhibitory on the reaction. The enhancement factor of CuO nanofluid is always hovering around 1,which does not show the obvious enhancement or inhibition on the reaction. The optimum solid loading decreases gradually with the increase of ammonia concentration. In addition,according to the experimental results,the mechanism of enhanced absorption was analyzed theoretically. 展开更多
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磷石膏悬浮液强化氨法脱碳尾气微量氨吸收
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作者 张趁华 李季 +3 位作者 朱家骅 周加贝 夏素兰 银登国 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期4377-4381,共5页
以强化氨法脱碳尾气微量氨吸收为目的,提出了以磷石膏悬浮液代替清水吸收尾气微量氨的新方法。分析了磷石膏悬浮液强化吸收氨与二氧化碳过程的热力学机理,绘制了Ca SO4·2H2O溶解影响下常温常压低浓度NH3-CO2-H2O体系气液平衡分压相... 以强化氨法脱碳尾气微量氨吸收为目的,提出了以磷石膏悬浮液代替清水吸收尾气微量氨的新方法。分析了磷石膏悬浮液强化吸收氨与二氧化碳过程的热力学机理,绘制了Ca SO4·2H2O溶解影响下常温常压低浓度NH3-CO2-H2O体系气液平衡分压相图,并开展了模拟实验进行验证。实验结果表明,吸收过程中磷石膏悬浮液可改变吸收液的热力学性质,使吸收剂的平衡氨分压≤1 Pa,从而以较小的液气比、常温常压实现尾气氨≤10×10^(-6)。 展开更多
关键词 磷石膏悬浮液 强化吸收 氨法脱碳 尾气微量氨
长寿命吸收过程对超快动力学过程测量的影响
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作者 王文芳 陈科 +2 位作者 邬静达 文锦辉 赖天树 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期 664-669,共6页
使用飞秒时间分辨抽运-探测透射光谱技术,实验研究了GaAs体材料中光激发载流子的超快弛豫动力学的波长依赖.在相同的光激发载流子浓度和抽运/探测比时,发现760nm和780nm两中心波长处的瞬态透射变化延迟扫描信号出现负的和振荡的信号.与... 使用飞秒时间分辨抽运-探测透射光谱技术,实验研究了GaAs体材料中光激发载流子的超快弛豫动力学的波长依赖.在相同的光激发载流子浓度和抽运/探测比时,发现760nm和780nm两中心波长处的瞬态透射变化延迟扫描信号出现负的和振荡的信号.与模拟计算结果对比,判定该实验瞬态信号是错误的.分析探测器输出波形,发现是由于反相波形导致的,而引起反相波形的原因在于样品中存在长寿命的吸收过程.指出通过提高探测器上的抽运/探测比能够矫正反相波形,从而获得正确的瞬态透射变化动力学.提高探测器上的抽运/探测比与目前的应尽量减小抽运光对探测器的散射贡献的观点是对立的.文章的研究结果对应用抽运-探测时间分辨光谱技术正确地测量超快瞬态动力学过程具有重要的参考价值. 展开更多
关键词 时间分辨抽运-探测透射光谱 饱和吸收 吸收增强 GaAs体材料
半干法烟气脱硫中过氧化氢溶液强化吸收二氧化硫的研究 预览 被引量:6
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作者 柳瑶斌 周月桂 +1 位作者 彭军 章明川 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期 474-477,共4页
在半干法烟气脱硫的基础上,提出了利用过氧化氢的强氧化性,在喷水增湿脱硫剂过程中添加少量的过氧化氢溶液进一步提高其脱硫效率的方法,并重点研究了过氧化氢水溶液浓度以及各种因素(Ca/S摩尔比、近绝热饱和温度等)对脱硫效率的影响... 在半干法烟气脱硫的基础上,提出了利用过氧化氢的强氧化性,在喷水增湿脱硫剂过程中添加少量的过氧化氢溶液进一步提高其脱硫效率的方法,并重点研究了过氧化氢水溶液浓度以及各种因素(Ca/S摩尔比、近绝热饱和温度等)对脱硫效率的影响。结果表明,采用1.0%-2.0%过氧化氢水溶液增湿脱硫剂,其脱硫效率可提高20%-30%;随着过氧化氢溶液浓度的增加,脱硫效率及吸收剂利用率更高。 展开更多
关键词 半干法烟气脱硫 喷水增湿 过氧化氢溶液 强化吸收 脱硫效率
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水汽吸收对基于宽带腔增强吸收光谱的NO3自由基测量的影响
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作者 孔维平 吴涛 +5 位作者 聂玮 徐政 赖荣 何兴道 陈卫东 陈忠平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期402-410,共9页
非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术凭借其高选择性、高灵敏度、高时空分辨率等优势而逐渐成为NO3自由基的主要测量方法之一。然而其使用的光谱仪分辨率有限,不足以分辨水汽的精细吸收结构,导致水汽的吸收非线性,进而影响NO3自由基... 非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术凭借其高选择性、高灵敏度、高时空分辨率等优势而逐渐成为NO3自由基的主要测量方法之一。然而其使用的光谱仪分辨率有限,不足以分辨水汽的精细吸收结构,导致水汽的吸收非线性,进而影响NO3自由基浓度的准确反演。介绍了一种基于插值法获取水汽有效吸收截面的方法,并将其用于消除IBBCEAS装置中水汽吸收对NO3自由基浓度反演的干扰。利用不同浓度的水汽吸收谱结合插值法获得了水汽的有效吸收截面,使用该有效吸收截面来反演不同浓度的水汽,反演结果与商用湿度计测量结果的线性相关系数为0.99789。在此基础上测量并拟合了不同水汽浓度下NO3自由基和NO2气体的吸收,在拟合残差上未发现水汽残余结构,水汽反演结果与商用湿度计测量值的线性相关系数为0.999。在30 s的积分时间内,NO3自由基和NO2的探测极限分别为5.8×10-12和3.6×10-9。将本装置应用于夜间大气中进行NO3自由基和NO2浓度的测量,测得NO3自由基体积分数为18.4×10-12~22.9×10-12,平均体积分数为20.2×10-12,NO2体积分数为0.6×10-9~16.0×10-9,平均体积分数为9.9×10-9。实验结果表明:利用插值法获得的水汽的有效吸收截面能够有效消除水汽吸收对NO3自由基浓度反演的干扰,提高NO3自由基和NO2气体浓度测量的准确度。 展开更多
关键词 光谱学 非相干宽带腔增强吸收光谱 NO3自由基 水汽有效吸收截面
基于离轴腔增强吸收光谱双组分CH4/H2O高灵敏度探测研究 预览
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作者 田兴 曹渊 +5 位作者 王静静 陈家金 刘锟 谈图 王贵师 高晓明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3078-3083,共6页
H2O和CH4在气候变化过程中起着关键作用,实时在线测量H2O和CH4浓度一直都是国内外学者研究的热点问题之一。利用1.653μm可调谐半导体激光器作光源,结合反射率为99.9976%的两片高反射镜组成离轴腔增强吸收光谱装置,开展了H2O和CH4的高... H2O和CH4在气候变化过程中起着关键作用,实时在线测量H2O和CH4浓度一直都是国内外学者研究的热点问题之一。利用1.653μm可调谐半导体激光器作光源,结合反射率为99.9976%的两片高反射镜组成离轴腔增强吸收光谱装置,开展了H2O和CH4的高灵敏度测量研究。离轴腔增强系统的有效吸收光程通过吸收面积-浓度关系法来标定,吸收面积-浓度关系法的可行性首先通过已知光程的光学吸收池进行验证,确定有效后用于标定离轴腔增强系统的有效光程。结果表明,基长为21cm的离轴腔增强系统的有效吸收光程达到了8626.3m。当谐振腔内压力为5.06kPa时,利用7组不同浓度的CH4标准气体(0.2~1.4μmol·mol^-1)对系统进行了线性响应标定测试,得到了CH4吸收的积分面积与浓度拟合关系曲线。系统的稳定性、可实现的最小探测灵敏度等信息通过Allan方差进行分析,结果表明系统对探测CH4的最佳平均时间为100s,最小可探测浓度极限为7.5nmol·mol^-1;系统对探测H2O的最佳平均时间为200s,最小可探测浓度极限为55μmol·mol^-1。对提高系统测量精度的数据处理方法也进行了分析研究,结果表明相比于多次平均方法,Kalman滤波能显著的提高测量精度,而且缩短了系统的响应时间。最后,利用搭建的离轴腔增强实验系统结合Kalman滤波数据处理方法对实际大气中CH4和H2O浓度进行了连续两天的测量,CH4每天平均的浓度分别为2.1和2.08μmol·mol^-1,H2O每天平均的浓度分别为11515.6和11628.6μmol·mol^-1,由此可知建立的离轴腔增强吸收光谱装置能够用于大气CH4和H2O的测量,另外建立的系统也可用于相关工业领域的高灵敏度CH4和H2O监测。 展开更多
关键词 离轴腔增强吸收光谱 高灵敏度 最小可探测浓度极限 KALMAN滤波
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腔增强吸收光谱技术研究进展及其应用
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作者 韩荦 夏滑 +7 位作者 董凤忠 张志荣 庞涛 孙鹏帅 吴边 崔小娟 李哲 余润磬 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第9期37-48,共12页
腔增强吸收光谱技术具有实验装置相对简单、灵敏度高、环境适应性强等特点,是高灵敏吸收光谱技术的重要组成部分。随着半导体材料和封装工艺的发展,腔增强吸收光谱技术在光路结构、光源选择、以及与其他光谱技术的联合应用方面有了极... 腔增强吸收光谱技术具有实验装置相对简单、灵敏度高、环境适应性强等特点,是高灵敏吸收光谱技术的重要组成部分。随着半导体材料和封装工艺的发展,腔增强吸收光谱技术在光路结构、光源选择、以及与其他光谱技术的联合应用方面有了极大的改进和拓展,在环境监测、医疗诊断、国防建设、工业生产等领域有广阔的应用前景。对腔增强吸收光谱技术的研究现状、发展趋势、应用领域等方面进行详细的论述,从腔增强吸收光谱技术的基本物理原理出发,基于不同的光源描述常见的实验配置,其次对改进光路几何结构的系统性能进行相关分析研究,此外概述了腔增强光谱技术与其他技术的联用情况,并总结了目前该技术在不同领域的应用,最后对各装置的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 光谱学 腔增强吸收光谱技术 谐振腔 痕量气体检测 同位素分析
宽带腔增强吸收光谱法测量大气No2定标方法研究 预览
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作者 凌六一 韦颖 +2 位作者 黄友锐 胡仁志 谢品华 《光谱学与光谱分析》 CSCD 北大核心 2018年第3期670-675,共6页
非相干宽带腔增强吸收光谱法定量探测大气痕量气体浓度需要准确定标。以定量探测大气No2为目的,建立了基于蓝色发光二极管光源的非相干宽带腔增强吸收光谱测量系统,研究了(1)仅使用浓度已知的N02吸收光谱、(2)同时使用浓度已知的N02和... 非相干宽带腔增强吸收光谱法定量探测大气痕量气体浓度需要准确定标。以定量探测大气No2为目的,建立了基于蓝色发光二极管光源的非相干宽带腔增强吸收光谱测量系统,研究了(1)仅使用浓度已知的N02吸收光谱、(2)同时使用浓度已知的N02和纯氧气中氧气二聚体02—02吸收光谱、(3)利用纯氮气和纯氦气的瑞利散射消光差异等三种方法,分别获取非相干宽带腔增强吸收光谱在430~490nm波段的镜片反射率定标曲线。三种方法得到的镜片反射率最大值对应波长均约为460nm,但这些最大值存在一定差异,分别为0.99925,0.99933和0.99937。利用N02样气吸收测量对比了三种定标方法,发现方法(1)与另外两种方法的测量结果不一致性分别约为14%和19%,而后两种方法所测结果的不一致性仅为4%。测量结果表明,N02标准气体浓度的不准确性以及壁损耗等因素恶化了方法(1)的定标精度,应尽量避免使用该定标方法。通过对实际大气中N02和02—02在440~4858以波段内的同时测量,进一步验证了非相干宽带腔增强吸收光谱法的高灵敏度以及所用标定方法的有效性。 展开更多
关键词 非相干宽带腔增强吸收光谱 大气No2 定标方法 发光二极管
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上海中心城区二氧化氮在线测量比对研究
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作者 李明智 刘瑜存 +4 位作者 于帅帅 楼晟荣 苏明旭 杨荟楠 陈军 《环境科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期2297-2303,共7页
对比了基于腔衰减相移光谱技术(CAPS)、化学荧光法(CL)和非相干宽带腔增强吸收光谱技术(IBBCEAS)3种不同方法在线测量NO2浓度的仪器,并于2017年5月10日—6月10日采用3台仪器对上海中心城区大气环境NO2进行监测,验证了IBBCEAS实验... 对比了基于腔衰减相移光谱技术(CAPS)、化学荧光法(CL)和非相干宽带腔增强吸收光谱技术(IBBCEAS)3种不同方法在线测量NO2浓度的仪器,并于2017年5月10日—6月10日采用3台仪器对上海中心城区大气环境NO2进行监测,验证了IBBCEAS实验装置的稳定性、灵敏度、检测下限等关键特性,证明可以实现复杂环境下大气痕量气体高精度在线监测.IBBCEAS装置与其它两种仪器监测数据的一致性较好,监测过程中上海市中心NO2日浓度变化范围为3-63 ppbv.各仪器测量结果之间的线性关系图表明,3种方式对NO2浓度监测较为准确,偏差普遍在10 ppbv.根据早晚高峰车流量增加情况分析可以看出,NO2高浓度污染主要来自于车辆排放.另外发现,受局地污染源的影响,NO2浓度随时间推移而增加. 展开更多
关键词 腔衰减相移光谱技术(CAPS) 化学荧光法(CL) 非相干宽带腔增强吸收光谱技术(IBBCEAS) 二氧化氮
NH3的腔增强吸收光谱检测技术 预览
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作者 宫德宇 李留成 +5 位作者 厉宝增 多丽萍 王元虎 马艳华 张治国 金玉奇 《激光技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期664-668,共5页
为了研究腔增强吸收光谱技术是否能用于NH3气体浓度的检测,采用扫描腔长的方法,以分布反馈式可调谐半导体激光器作光源,用两块高反射率平凹透镜(反射率约为99.9%,曲率半径约为1m)组成的光学谐振腔作吸收池,搭建腔增强吸收光谱装置.在34c... 为了研究腔增强吸收光谱技术是否能用于NH3气体浓度的检测,采用扫描腔长的方法,以分布反馈式可调谐半导体激光器作光源,用两块高反射率平凹透镜(反射率约为99.9%,曲率半径约为1m)组成的光学谐振腔作吸收池,搭建腔增强吸收光谱装置.在34cm长的吸收池内测量NH3气体分子在1.5μm附近的弱吸收谱线;通过不断增加NH3气体浓度来改变腔内压强,每充入一次NH3都测量并保存一次吸收光谱.通过数据处理,分析谱线宽度随气体浓度变化的关系以及吸收度随腔内压强增加的变化情况,发现都能呈现出良好的线性关系,并对残差噪声进行统计分析,得到了3.3×10-8cm-1的最小探测灵敏度.结果表明,高探测灵敏度的腔增强吸收光谱技术,可以实现NH3气体浓度的测量,并能得到较好的探测精度. 展开更多
关键词 光谱学 氨气 腔增强吸收光谱 灵敏度
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用于化学激光器的腔增强吸收光谱测量 预览 被引量:1
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作者 李留成 多丽萍 +6 位作者 王元虎 唐书凯 于海军 马艳华 张治国 金玉奇 宫德宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期26-30,共5页
燃烧驱动氟化氢化学激光体系中有一些关键基态物种(如DF等)可用于表征燃烧室工作状态,为了控制HF振动激发态的弛豫过程还需要加入少量的碰撞伴侣物种(如SF6、NH3、H2O等),另一些关键物种(如NF(a)等)则可能会与HF振动激发态发生... 燃烧驱动氟化氢化学激光体系中有一些关键基态物种(如DF等)可用于表征燃烧室工作状态,为了控制HF振动激发态的弛豫过程还需要加入少量的碰撞伴侣物种(如SF6、NH3、H2O等),另一些关键物种(如NF(a)等)则可能会与HF振动激发态发生传能过程,然而不幸的是这些物种的吸收较小。为了利用吸收光谱对这些弱吸收的关键基态物种进行研究,建立了基于离轴式布局的腔增强吸收光谱装置,该装置由光源部分、谐振腔部分和光电接收部分组成,其中谐振腔部分处于真空仓内。为了验证该装置的性能,测量了痕量氨气和水汽的吸收光谱。实验结果表明:该装置的等噪声吸收系数达到了1.6×10-8cm-1,表明该装置可以用于氟化氢化学激光器中关键痕量物种的测量诊断工作。 展开更多
关键词 腔增强吸收光谱 燃烧驱动 氟化氢 化学激光器 氨气
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机载腔增强吸收光谱系统应用于大气NO2空间高时间分辨率测量 预览 被引量:1
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作者 梁帅西 秦敏 +8 位作者 段俊 方武 李昂 徐晋 卢雪 唐科 谢品华 刘建国 刘文清 《物理学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期74-81,共8页
介绍了一套用于机载平台测量的非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)系统,并应用于实际大气NO2空间分布的高时间分辨率观测.为满足机载测量中对时间分辨率的需求,系统采用离轴抛物面镜代替消色差透镜提高光学耦合效率;并运用Allan... 介绍了一套用于机载平台测量的非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)系统,并应用于实际大气NO2空间分布的高时间分辨率观测.为满足机载测量中对时间分辨率的需求,系统采用离轴抛物面镜代替消色差透镜提高光学耦合效率;并运用Allan方差,对系统性能进行了分析.通过腔增强吸收光谱系统与长光程吸收光谱系统对实际大气NO2的对比测试,两者线性相关系数R^2达到0.86.将IBBCEAS系统应用于机载平台,在时间分辨率为2S的情况下,探测限达到95ppt(1σ).通过机载观测,获得了华北地区石家庄等地上空对流层大气NO2的廓线信息. 展开更多
关键词 非相干宽带腔增强吸收光谱 机载 对流层NO2廓线
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新型在线光谱测量方法在环境排放中的应用
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作者 杨荟楠 王琴 +2 位作者 杨正鹏 陈军 蔡小舒 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期79-85,共7页
新型在线光谱测量方法,如宽带腔增强吸收光谱及可调谐半导体激光吸收光谱技术,由于其高灵敏度、原位实时以及较好的时间空间分辨率,被广泛应用于环境排放监测。本文结合实际测量案例,对腔增强吸收光谱技术在气态亚硝酸、气溶胶消光及可... 新型在线光谱测量方法,如宽带腔增强吸收光谱及可调谐半导体激光吸收光谱技术,由于其高灵敏度、原位实时以及较好的时间空间分辨率,被广泛应用于环境排放监测。本文结合实际测量案例,对腔增强吸收光谱技术在气态亚硝酸、气溶胶消光及可调谐激光在选择性催化还原脱硝中的液膜多参数测量中的应用研究做了总结回顾,并认为两种测量技术的发展结合,将为大气化学反应的核心活性物种测量、气溶胶消光参数的准确定量及非均相大气反应动力学测量提供有效的方法。 展开更多
关键词 腔增强吸收光谱 大气亚硝酸 气溶胶消光 可调谐半导体激光吸收光谱 选择性催化还原系统 液膜
差频中红外吸收光谱应用于油中溶解气体分析 被引量:3
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作者 陈伟根 万福 +2 位作者 高拓宇 顾朝亮 廖超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期4833-4839,共7页
高准确度、高灵敏度检测故障特征气体是基于油中溶解气体分析的变压器早期潜伏性故障诊断的关键。基于差频中红外及离轴腔增强吸收光谱技术,搭建了一个变压器油中溶解气体检测系统。以故障混合气体中浓度为0.5μL/L 的C2H4为代表,验... 高准确度、高灵敏度检测故障特征气体是基于油中溶解气体分析的变压器早期潜伏性故障诊断的关键。基于差频中红外及离轴腔增强吸收光谱技术,搭建了一个变压器油中溶解气体检测系统。以故障混合气体中浓度为0.5μL/L 的C2H4为代表,验证了该系统的检测特性。选取1583.0 nm信号源及1063.8 nm抽运源,利用非线性光学周期极化铌酸锂晶体,结合准相位匹配技术,差频产生了3.245μm(对应C2H4的基频吸收线3081.0016 cm-1)的中红外相干光:最大输出功率为288μW,最大调谐范围为35 cm-1。气体压强100 Torr下,系统对于气体C2H4的最低吸收系数及检测下限分别为7.39x10^10 cm-1及0.0144μL/L,很好地满足了变压器油中溶解乙烯检测极限值(0.5μL/L)的需要,分析和证明了气体压强对C2H4的吸收峰值、系统最低吸收系数及检测下限的影响。该研究结果为基于差频中红外吸收光谱的变压器油中溶解气体带电检测提供了理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 油中溶解气体分析 特征吸收谱线 差频中红外 准相位匹配 离轴腔增强吸收光谱
基于V型腔增强吸收光谱技术的一氧化碳检测研究 预览
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作者 万福 陈伟根 +4 位作者 漆薇 邹经鑫 顾朝亮 杜玲玲 陈曦 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期744-749,共6页
论文基于光反馈原理及V型增强腔技术,结合量子串级激光器,搭建了CO吸收光谱检测系统.研究并实现了光反馈效应(反馈相位自动可调)、偶数和奇数腔模式效应、激光器阈值电流降低效应.系统有效反射率达到99.979%,在物理长度为47 cm的光腔... 论文基于光反馈原理及V型增强腔技术,结合量子串级激光器,搭建了CO吸收光谱检测系统.研究并实现了光反馈效应(反馈相位自动可调)、偶数和奇数腔模式效应、激光器阈值电流降低效应.系统有效反射率达到99.979%,在物理长度为47 cm的光腔内实现了4.48 km有效吸收路径.通过自动调节V型腔长,使光谱分辨率从0.005 3 cm(-1)提高到0.001 1 cm~(-1).通过阿伦方差分析,确定了最高信噪比的积分时间为53 s.气体压强40 torr,温度20°C时,系统对CO(R(6)吸收线)检测准确度及检测极限分别达到(97.79±0.07)%和(0.49±0.04)ppb.也分析和证明了气体压强对CO的峰值吸收强度、检测准确度及检测极限的影响. 展开更多
关键词 腔增强吸收光谱 光学反馈 一氧化碳
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光反馈腔增强吸收光谱技术的痕量乙烷检测研究 预览 被引量:2
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作者 万福 陈伟根 +4 位作者 顾朝亮 邹经鑫 杜玲玲 漆薇 周渠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2792-2796,共5页
乙烷是电力变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,其高精度、高灵敏度检测是进行油中溶解气体分析的关键。基于光反馈原理及腔增强吸收光谱技术,结合量子级联激光器,建立了一套变压器油中溶解乙烷气体检测系统。基于腔内单腔模对称理论... 乙烷是电力变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,其高精度、高灵敏度检测是进行油中溶解气体分析的关键。基于光反馈原理及腔增强吸收光谱技术,结合量子级联激光器,建立了一套变压器油中溶解乙烷气体检测系统。基于腔内单腔模对称理论,通过LabVIEW编程来实现反馈光与腔谐振的相位匹配。研究并实现了光学反馈效应(激光将在延迟一定的时间后,返回激光腔并锁定腔模式共振频率)、偶数和奇数模式效应(交替出现强度较大和较小的腔模式)、激光器阈值电流降低效应(约1.2mA)。利用腔衰荡光谱检测技术测得的系统有效反射率、腔品质因素分别为99.978%和7138.4,系统光谱分辨率达到0.005 2cm^-1。标准大气压、温度20℃下,1s的积分时间内,对乙烷PQ3吸收线进行检测,系统检测准确率及检测极限分别达到95.72%±0.17%和(1.97±0.06)×10^-3μL·L^-1,满足了变压器油中溶解乙烷气体检测的需要。 展开更多
关键词 腔增强吸收光谱技术 光学反馈 乙烷 溶解气体分析
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腔增强吸收光谱技术中镜片反射率的标定 预览
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作者 段俊 秦敏 +4 位作者 卢雪 沈兰兰 方武 谢品华 刘文清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期113-116,共4页
为确定光学腔内高反射率镜片的反射率随波长的变化,分别采用不同气体瑞利散射的差异性和已知浓度的吸收气体对同一对高反射率镜片的反射率随波长变化曲线进行标定.结果表明:高反射率镜片在359~380nm光谱区间内反射率曲线为0.99962~0.99... 为确定光学腔内高反射率镜片的反射率随波长的变化,分别采用不同气体瑞利散射的差异性和已知浓度的吸收气体对同一对高反射率镜片的反射率随波长变化曲线进行标定.结果表明:高反射率镜片在359~380nm光谱区间内反射率曲线为0.99962~0.99990,两种方法标定结果的相关系数达到0.998,具有较高的一致性.用腔增强吸收光谱实验装置与商用氮氧化物分析仪同时对实际大气NO2进行测量,验证了镜片反射率标定的准确性. 展开更多
关键词 腔增强吸收光谱 镜片反射率 标定方法 瑞利散射 NO2
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基于O2-O2吸收的非相干宽带腔增强吸收光谱浓度反演方法研究 预览
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作者 凌六一 谢品华 +5 位作者 林攀攀 黄友锐 秦敏 段俊 胡仁志 吴丰成 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期82-88,共7页
针对传统非相干宽带腔增强吸收光谱浓度反演方法的定量结果易受镜片反射率标定误差的影响问题,提出了一种基于测量大气O2-O2吸收的浓度反演方法。该方法是将非相干宽带腔增强吸收光谱技术的光学增强腔等效成吸收光程不随波长变化的多... 针对传统非相干宽带腔增强吸收光谱浓度反演方法的定量结果易受镜片反射率标定误差的影响问题,提出了一种基于测量大气O2-O2吸收的浓度反演方法。该方法是将非相干宽带腔增强吸收光谱技术的光学增强腔等效成吸收光程不随波长变化的多次反射池,首先根据测得的宽带腔增强大气吸收谱和参考谱计算出光学厚度,并应用差分光学吸收光谱算法拟合修正后的气体吸收截面到光学厚度,反演得到大气中O2-O2以及被测气体的柱浓度,然后根据O2-O2在大气中的含量已知且相对稳定这一特性,确定出等效多次反射池的吸收光程,最后从被测气体的柱浓度中扣除吸收光程信息得到被测气体的浓度值。以监测大气中NO2实验为例,应用该方法在454—487 nm波段反演得到了大气NO2的浓度(1—30 ppbv范围内),并将反演结果与传统浓度反演方法的结果进行了对比,发现两者的不一致性在7%以内。实验结果表明,非相干宽带腔增强吸收光谱技术可以利用大气O2-O2的吸收来定量其他被测气体的浓度,而且定量结果对镜片反射率的标定误差不敏感。 展开更多
关键词 非相干宽带腔增强吸收光谱技术 浓度反演 大气O2-O2 NO2探测
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N2 O的近红外腔增强吸收光谱技术研究 预览 被引量:2
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作者 吴志伟 董燕婷 周卫东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2081-2084,共4页
以外腔式可调谐、窄线宽近红外半导体激光为光源,以一对曲率半径r=1000 mm 的宽带高反射率平凹镜(反射率R=99.97%)构成的腔长为650 mm的对称高精度光学稳定腔,建立了腔增强吸收光谱系统。详细研究了纯净 N2 O 气体、以及 N2 O ... 以外腔式可调谐、窄线宽近红外半导体激光为光源,以一对曲率半径r=1000 mm 的宽带高反射率平凹镜(反射率R=99.97%)构成的腔长为650 mm的对称高精度光学稳定腔,建立了腔增强吸收光谱系统。详细研究了纯净 N2 O 气体、以及 N2 O 和 N2的混合气体在不同浓度和不同气压下、中心波长位于6561.39 cm-1的腔增强吸收光谱、光谱强度和谱线宽度,该腔增强吸收光谱系统的有效吸收光程可达1460 km。获得了光谱线宽与气体压强的关系曲线,导出了波数6561.39 cm-1处N2对N2 O 的压力展宽系数为(0.114&#177;0.004)cm-1&#183;atm-1。采用该腔增强吸收光谱系统,开展了N2 O气体检测研究,建立可用于定量检测的N2 O气体腔增强吸收光谱强度与气体浓度关系曲线,获得了2.34&#215;10-7 cm-1的检测灵敏度,多次重复测量的相对标准偏差(RSD)为1.73%,在微量N2 O气体检测中具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 离轴入射腔增强光谱 光谱展宽
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