高精度煤质成分快速定量分析LIBS系统研究 被引量：6

1

作者 刘树林 王猛 +3 位作者 李安 张颖 刘晓东 刘瑞斌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1470-1480,共11页

煤质成分的快速、高精度定量分析是工厂对能源高效利用的重要环节。本文通过利用搭建的激光诱导击穿技术煤质快速分析仪,对所采集煤样工业特性固定碳(FixC),灰分(Ash),干燥无灰基的挥发分(Vdaf),热值(Q)进行了定量测量,并对测得的数据... 煤质成分的快速、高精度定量分析是工厂对能源高效利用的重要环节。本文通过利用搭建的激光诱导击穿技术煤质快速分析仪,对所采集煤样工业特性固定碳(FixC),灰分(Ash),干燥无灰基的挥发分(Vdaf),热值(Q)进行了定量测量,并对测得的数据与实验室人工测量数据进行对比分析,检验得出该方法在煤质分析方面准确快速。通过对设备稳定性和动态精密度的测试,结果表明了快速煤质分析仪具有较高的稳定性,满足国标规定值。在预测灰分值分布跨度为5%~60%的煤样时,通过增加样品量,增加模型中对大灰分煤样的预测权重,实现预测均方根误差RMSEP<1%的预测精度,挥发分和全硫的RMSEP<1%,热值的RMSEP<0.18 MJ/kg。预测结果均达到工业分析要求,可以满足工业现场的应用需求,具有应用于煤质在线检测方面的广阔前景。 展开更多

关键词 激光诱导击穿光谱 定量分析 快速煤质分析 稳定性

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合肥2013年8月--2014年7月NO2对流层柱浓度分析及与卫星对比 被引量：8

2

作者 牟福生 李昂 +5 位作者 谢品华 王杨 张杰 徐晋 吴丰成 陈浩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1042-1047,共6页

基于地基MAX-DOAS在2013年8月—2014年7月对合肥对流层NO_2垂直柱浓度(VCD)进行了观测,研究了其季节均值和月均值变化特征,结果表明合肥地区对流层NO_2 VCD季节均值变化较大,冬季最大,夏季最小,其中冬季季节均值高达2.09×10^(16)mo... 基于地基MAX-DOAS在2013年8月—2014年7月对合肥对流层NO_2垂直柱浓度(VCD)进行了观测,研究了其季节均值和月均值变化特征,结果表明合肥地区对流层NO_2 VCD季节均值变化较大,冬季最大,夏季最小,其中冬季季节均值高达2.09×10^(16)mol·cm^(-2),为夏季的2.2倍。对不同季节的平均日变化的分析表明,NO_2 VCD日变化季节差异显著并在下午达到差异最大值。将地基MAX-DOAS观测结果和OMI观测结果进行了对比,两者具有较好的一致性,其中在无云天气下两者的相关系数为0.88。通过卫星观测获取了合肥以及周边地区的NO_2 VCD季节均值,分析表明合肥地区的NO_2主要以本地积累为主,外来输送贡献较小。 展开更多

关键词 MAX-DOAS NO2 垂直柱浓度

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FTIR光谱方法对比分析少年和老年软骨成分含量 被引量：7

3

作者 陈伟 周密 +5 位作者 左剑 王丽娜 高淑琴 陆国会 李占龙 里佐威 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期683-685,共3页

利用傅里叶变换红外（FTIR）光谱方法测量了少年和老年人软骨的红外光谱。由OMNIC5．2软件计算了软骨中主要有机成分（胶原）和无机成分相关光谱带的积分面积。对代表有机物和无机物的某些谱带面积大小进行了比较。结果表明：软骨中有... 利用傅里叶变换红外（FTIR）光谱方法测量了少年和老年人软骨的红外光谱。由OMNIC5．2软件计算了软骨中主要有机成分（胶原）和无机成分相关光谱带的积分面积。对代表有机物和无机物的某些谱带面积大小进行了比较。结果表明：软骨中有机成分（酰氨Ⅰ）含量与无机成分（PO4^3-）含量之比少年是老年人的5～7倍；然而脂类含量却有很大的不同，对脂类（1747cm^-1）与无机物（PO4^3-）的谱带积分面积进行比较，老年人软骨中脂类含量明显高于少年。作者认为人体随着年龄的增加，全身性的退化在软骨中的总体表现为有机成分（胶原）的减少（而脂类含量却增加）和无机成分（磷酸盐、碳酸盐等）相对的增加，使得软骨骨质变脆，失去过多弹性，耐磨性减低，是进一步容易导致骨病和骨伤的原因。 展开更多

关键词 软骨 傅里叶变换红外(FTIR) 胶原

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多通道差分吸光度用于颅内血肿快速检测 被引量：6

4

作者 王金海 刘东远 +3 位作者 王慧泉 张彦军 孙秋明 马军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3205-3209,共5页

近红外光密度差异法检测创伤性硬膜血肿具有快速、无创等优点,是近几年组织光学的研究热点,在急救临床上有着重要应用。为了进一步提高对颅脑外伤患者血肿程度的检测精度,采用多通道差分吸光度方法获得头部左右对称吸光度数据,即利用与... 近红外光密度差异法检测创伤性硬膜血肿具有快速、无创等优点,是近几年组织光学的研究热点,在急救临床上有着重要应用。为了进一步提高对颅脑外伤患者血肿程度的检测精度,采用多通道差分吸光度方法获得头部左右对称吸光度数据,即利用与近红外光源距离不同的5个检测器采集颅脑对称位置的光密度信息,计算对称位置的差分吸光度,利用偏最小二乘法建立脑部光学吸收系数与差分吸光度数据之间的校正模型,实现对颅内硬膜血肿程度的预测。可以检测具有不同头皮颅骨厚度患者是否出现硬膜血肿,也可预测脑血肿程度。模型仿真预测结果显示,所建立预测模型对硬膜血肿部分的光学吸收系数预测平均相对误差为11.16%,对血肿发生深度预测平均相对误差小于1%,基本满足创伤性硬膜血肿程度的无创检测需求。将多通道差分吸光度法引入到脑部血肿近红外光谱无创检测中来,可以明显消除个体差异对检测结果的影响,有效提高脑血肿检测精度,并能实现对患者脑血肿程度的预测,该方法为近红外光谱脑部检测研究提供了新的思路和重要参考。 展开更多

关键词 创伤性硬膜血肿 近红外光密度差异 多通道差分吸光度

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基于近红外光谱法脑血肿检测的最佳检测距离选择 被引量：4

5

作者 王金海 刘东远 +3 位作者 王慧泉 孙秋明 张彦军 马军 《生物医学工程研究》 北大核心 2017年第1期43-47,共5页

为提高近红外光谱法脑血肿无创检测的精度,需准确选择最佳的光源-检测器(Source-Detector,SD)位置。本研究以脑血肿发生深度为感兴趣深度(deep of interest,DOI),根据来自于DOI的光子数量定义等效信噪比(equivalent signal to noise rat... 为提高近红外光谱法脑血肿无创检测的精度,需准确选择最佳的光源-检测器(Source-Detector,SD)位置。本研究以脑血肿发生深度为感兴趣深度(deep of interest,DOI),根据来自于DOI的光子数量定义等效信噪比(equivalent signal to noise ratio,ESNR)参数。利用蒙特卡洛算法对双层脑部模型进行仿真,分别获得了0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 cm头皮颅骨厚度下的光源-检测器与ESNR的对应关系,从而可以根据被测者的个体差异选择最佳的光源-检测器距离以获得脑血肿检测的准确结果。SD-ESNR表格的建立,为不同检测者脑血肿检测时提供了信噪比较高的光源-检测器位置。 展开更多

关键词 近红外光 光源与检测器距离 蒙特卡洛 等效信噪比 脑血肿检测

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VIP分析简化近红外光硬膜血肿检测的研究 被引量：2

6

作者 张彦军 孙秋明 +4 位作者 王慧泉 赵喆 孙景工 马军 刘东远 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1691-1695,共5页

多通道近红外光光密度差异检测硬膜血肿的方法具有快速、无创等优点,光源周围检测器数量与位置对降低硬膜血肿程度预测模型的病态性,提高血肿检测精度至关重要。提出了基于变量投影重要性(VIP)分析的检测器位置筛选方法。通过对距离光... 多通道近红外光光密度差异检测硬膜血肿的方法具有快速、无创等优点,光源周围检测器数量与位置对降低硬膜血肿程度预测模型的病态性,提高血肿检测精度至关重要。提出了基于变量投影重要性(VIP)分析的检测器位置筛选方法。通过对距离光源位置2.0~5.0cm范围内的30个检测器获得的光密度差异数据进行VIP分析,分析比较确定VIP阈值后从中筛选出4个检测器。以偏最小二乘法(PLS)建立基于4个检测位置获得的吸光度差预测血肿发生部位吸收系数的预测模型,检测器VIP优化后血肿位置吸收系数预测结果平均相对误差由4.08%降低到2.06%。可见利用VIP分析对检测器筛选后所建立预测模型仍可较好的对硬膜位置血肿程度进行判断。该研究为近红外光硬膜血肿检测中检测器位置的选择提供了新的思路和重要参考。 展开更多

关键词 检测器位置筛选 硬膜血肿检测 变量投影重要性

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占空比对高频CO_2激光脉冲制作的LPFG光谱影响 被引量：1

7

作者 赵敏福 张桂菊 +1 位作者 马狄峰 王钦华 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期916-919,共4页

文章对采用高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG)的透射谱进行了理论分析,把LPFG的折射率调制类型近似为倒三角波,研究了其谐振波长与占空比的变化关系,发现高阶包层模与低阶包层模具有完全不同的特点,在参数变化时两者的谐振波... 文章对采用高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG)的透射谱进行了理论分析,把LPFG的折射率调制类型近似为倒三角波,研究了其谐振波长与占空比的变化关系,发现高阶包层模与低阶包层模具有完全不同的特点,在参数变化时两者的谐振波长向相反的方向移动。通过实际制作周期500μm的光栅验证了这种差别。 展开更多

关键词 长周期光纤光栅 占空比 谐振波长

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亚稳态 He(2~3S)原子与 N_2H_4 分子传能产物的发光研究

8

作者 王小涓 詹业宏 +1 位作者 胡义华 曹德兆 《广东工业大学学报》 CAS 1997年第4期9-13,共5页

在流动余辉装置上，研究了亚稳态Ｈｅ（２３Ｓ）原子与Ｎ２Ｈ４分子碰撞传能，观察到了激发态产物ＮＨ（Ａ３Π→Ｘ３∑＋）、ＮＨ（ｃ１Π→ａ１Δ）、ＮＨ２（Ａ２Ａ１→Ｘ２Ｂ１）的发射光谱．由相对光谱强度求得了形成各产物的通道... 在流动余辉装置上，研究了亚稳态Ｈｅ（２３Ｓ）原子与Ｎ２Ｈ４分子碰撞传能，观察到了激发态产物ＮＨ（Ａ３Π→Ｘ３∑＋）、ＮＨ（ｃ１Π→ａ１Δ）、ＮＨ２（Ａ２Ａ１→Ｘ２Ｂ１）的发射光谱．由相对光谱强度求得了形成各产物的通道比；分析ＮＨ（Ａ３Π，ｖ’＝０）的转动分辨谱的结果表明，ｖ’＝０能级上的转动布居是“双模”分布．激发态产物ＮＨ（Ａ）。 展开更多

关键词 碰撞传能 化学发光 NH(A^3Π)的发射谱

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农产品近红外光谱品质检测软件系统的设计与实现 被引量：12

9

作者 祝诗平 王一鸣 张小超 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期175-179,共5页

在中国加入 WTO后 ,利用近红外光谱技术进行快速、准确的农产品品质检测技术与方法研究非常迫切 ,为满足对样品组分定量预测软件的需求 ,设计并实现了农产品近红外光谱品质检测软件系统。采用了面向对象编程技术 ,向量、矩阵运算的封装... 在中国加入 WTO后 ,利用近红外光谱技术进行快速、准确的农产品品质检测技术与方法研究非常迫切 ,为满足对样品组分定量预测软件的需求 ,设计并实现了农产品近红外光谱品质检测软件系统。采用了面向对象编程技术 ,向量、矩阵运算的封装技术 ,结构化存储与复合文档等软件实现技术。该系统由光谱文件管理 ,光谱显示 ,光谱信号处理 (预处理 ) ,光谱校正模型的建立与管理 ,未知样品的组分浓度预测等五大功能模块构成。具有多种光谱仪器光谱格式 (SPC、TXT、JWS、MAT、ASF等 )兼容性 ,光谱分析功能全面性 ,算法 (PCR、PL S、GA、ANN、Wavelet、Wavelet Package等 )多样性 ,软件系统易维护性 ,用户使用操作方便性等特点。实例分析表明 ,无论采用本系统的 PL S- NIR模型 ,还是采用本系统的 PCA- MBP-NIR模型 ,组分浓度预测精度均很高。本系统为农产品品质检测近红外光谱建模和预测提供了很好的技术支持 ,具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 农产品 品质检测 近红外光谱分析 化学计量学 软件系统

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在线诊断光谱仪用光栅制作误差对光谱成像的影响及补偿 被引量：2

10

作者 姜岩秀 巴音贺希格 +3 位作者 杨硕 赵旭龙 吴娜 李文昊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期857-863,共7页

为制作应用于在线诊断光谱仪的高分辨率光栅,通过分析记录参数误差对光栅刻线密度、聚焦曲线、谱像宽度等的影响及规律,提出相应的补偿方法是必要前提。基于费马原理、光程差理论及像差理论,分析了光栅光谱性能对记录参数误差的影响及... 为制作应用于在线诊断光谱仪的高分辨率光栅,通过分析记录参数误差对光栅刻线密度、聚焦曲线、谱像宽度等的影响及规律,提出相应的补偿方法是必要前提。基于费马原理、光程差理论及像差理论,分析了光栅光谱性能对记录参数误差的影响及其敏感性。在光栅使用参数固定的情况下,记录角度误差对光谱性能影响较大,在光栅设计时可通过对记录角度加权的方法来提高记录角度的取值的精确度;记录臂长误差对光谱性能影响较小;记录臂长和记录角度的相对误差决定了其对光栅光谱性能影响程度。结果表明,单侧记录臂长和角度误差对光谱性能的影响,可分别通过调节两臂臂长及角度的相对误差进行补偿。由此可以确定对应用于在线监测光谱仪光栅成像质量影响较大的误差因素,并给出制作误差的相应补偿方法,降低曝光系统的调试难度,为制作在线诊断光谱仪用高分辨率光栅提供理论指导。 展开更多

关键词 平面变栅距全息光栅 分辨率 刻线密度误差 聚焦曲线 谱像宽度

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近红外光谱谱线特性对物质浓度分析误差影响的研究 被引量：2

11

作者 赵喆 王慧 +3 位作者 王慧泉 何鑫伟 缪竟鸿 王金海 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1070-1074,共5页

为解决近红外光谱法分析物质浓度过程中缺乏可测度分析而导致测量过程存在一定盲目性问题,研究在已知测量条件、样品种类、被测组分以及建模分析方法的条件下,利用近红外光谱谱线特性作为参数,在大量样品近红外光谱采集和标准法测得浓... 为解决近红外光谱法分析物质浓度过程中缺乏可测度分析而导致测量过程存在一定盲目性问题,研究在已知测量条件、样品种类、被测组分以及建模分析方法的条件下,利用近红外光谱谱线特性作为参数,在大量样品近红外光谱采集和标准法测得浓度数据等工作前,对被测物质浓度的分析误差做大致估算。经过大量尝试和试验提出等效信噪比(ESNR)和谱线重叠系数(OC)两个重要参数,其中ESNR反映待测组分吸光度占总吸光度的比重,而OC则反映待测组分近红外光谱曲线间的重叠程度。通过理论仿真得到光谱分析中用经典的偏最小二乘回归建立定量分析模型时谱线特性与物质浓度分析误差的关系,分别计算ESNR和OC与被测组分浓度分析误差(RMSE)的关系,并且研究两个谱线参数的独立性。利用理论分析得到结果对浓度为8%～12%乙醇水溶液进行可测度分析,并与近红外光谱法分析的实际结果进行比较。研究通过理论仿真得到使用光谱分析中经典的偏最小二乘回归建立定量分析模型时谱线特性与物质浓度分析误差的关系,其中ESNR与RMSE成反比关系,而OC与被测组分分析误差成非线性的单调关系,并且验证了ESNR和OC两个参数的独立性。通过理论计算和乙醇水溶液近红外光谱检测实验对等效信噪比和谱线重叠系数与光谱分析浓度误差的定量关系进行讨论,通过理论分析得到的乙醇浓度RMSE预估值为0.30%,近红外光谱分析实际RMSE为0.32%,相对误差6.67%,二者结果相符。实现了在测量条件、样品种类、被测组分以及建模分析方法已知的条件下基于近红外光谱分析的待测组分含量理论误差的定量计算和实验验证。该研究明确了对近红外光谱法分析物质浓度有明确定量关系的两个谱线参数,给出了使用光谱分析中经典的偏最小二乘回归建立定量分析模型时的分析误差经验曲线,以及利用曲线进行近红外光谱法待测组分浓度可测度分析方法。结果表明所提出的ESNR和OC两个谱线特性参数的有效性,以及分析误差预估方法的有效性。为近红外光谱法待测组分浓度定量分析提供了有效、快捷的预估方法,完善了近红外光谱法成分含量可测度分析理论,对近红外光谱法物质浓度定量分析研究具有一定指导意义。 展开更多

关键词 光谱重叠系数 等效信噪比 近红外光谱 可测度分析

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基于跨波长调制和直接吸收光谱的宽量程多气体检测方法 被引量：8

12

作者 赵晓虎 孙鹏帅 +4 位作者 张志荣 王前进 庞涛 孙苗 庄飞宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期82-91,共10页

针对可调谐半导体激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)在煤矿、石油化工领域进行气体浓度检测时,遇到的高精度、宽动态范围需求,采用时分复用的方法,将直接吸收光谱技术(Direct Absorption Spectrosco... 针对可调谐半导体激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)在煤矿、石油化工领域进行气体浓度检测时,遇到的高精度、宽动态范围需求,采用时分复用的方法,将直接吸收光谱技术(Direct Absorption Spectroscopy,DAS)和波长调制光谱(Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS)技术的优势相结合,完成了高精度、宽量程和免标定多气体检测系统的设计。设计激光器的驱动为线性扫描输出和叠加不同高频调制扫描输出的周期信号,用于完成高低浓度反演算法的时分复用计算,通过实验优化选择检测气体的吸光度拐点,实现对气体浓度的高精度、宽量程检测。在室温和常压下,通过实验分别对CH_(4)、CO和C_(2)H_(2)三种气体体积浓度进行检测,确定了两种算法最佳拐点吸光度约为0.026 cm^(-1)。系统对CH_(4)、CO和C_(2)H_(2)三种气体体积浓度的检测量程分别为0~100%、0~5 000×10^(-6)和0~1 000×10^(-6),其最小体积浓度检测限分别为2.27×10^(-4)、0.21×10^(-6)、1.68×10^(-6),且在量程内的测量结果准确度优于现行的煤矿行业标准。实验结果表明:该方法能够满足工业现场实际应用的需求,有利于拓展激光吸收光谱技术在工业过程、安全等领域的应用。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱技术 直接吸收光谱 波长调制光谱 宽动态范围

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利用TDLAS技术的多点甲烷气体全量程监测 被引量：26

13

作者 李哲 张志荣 +4 位作者 孙鹏帅 夏滑 罗渊敏 庞涛 董凤忠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期235-241,共7页

甲烷气体是一种对人体和环境有严重危害的气体,特别在煤矿、天然气罐、气站和石油化工等安全生产领域,对甲烷气体的泄漏监测至关重要。利用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS),选择1 653.72 nm波长作为甲烷气体直接吸收检测的中心波长... 甲烷气体是一种对人体和环境有严重危害的气体,特别在煤矿、天然气罐、气站和石油化工等安全生产领域,对甲烷气体的泄漏监测至关重要。利用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS),选择1 653.72 nm波长作为甲烷气体直接吸收检测的中心波长,使用微透镜设计了14 cm光程吸收池建立了一套浓度范围为0~100%全量程甲烷在线监测系统,利用分束器分成多路对不同位置进行监测,通过小波变换对吸收信号进行降噪处理,提高信噪比,使系统的最低测量极限达到335 ppm(1 ppm=10-6),并将自行研制的多点全量程激光甲烷传感器与商用红外甲烷气体探测器进行对比实验,结果表明:该系统具有测量稳定性好、测量范围大、响应速度快、免调校、测量探头本征安全、低成本等优点,完全有能力满足各行业的使用需求。 展开更多

关键词 甲烷(瓦斯)浓度 可调谐半导体激光吸收光谱技术 全量程 微型吸收池 在线监测预警

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乙草胺的拉曼光谱计算及分析 被引量：1

14

作者 丰傲然 贾强 谭勇 《光散射学报》 2019年第3期248-254,共7页

乙草胺是我国广泛使用的除草剂之一,其本身及其代谢物对人体都有潜在的危害,通过鉴别乙草胺分子的振动信息,能够直接识别植物中乙草胺成分。本文在理论上,分别利用密度泛函理论(DFT)中的三参数杂化泛函B3LYP以及Hartree-Fock(HF)两种算... 乙草胺是我国广泛使用的除草剂之一,其本身及其代谢物对人体都有潜在的危害,通过鉴别乙草胺分子的振动信息,能够直接识别植物中乙草胺成分。本文在理论上,分别利用密度泛函理论(DFT)中的三参数杂化泛函B3LYP以及Hartree-Fock(HF)两种算法,所选用基组皆为6-311G++(d,p),对乙草胺分子进行了结构优化以及拉曼光谱计算,以得到乙草胺分子的振动信息。从结果中显示,由于计算方法不同,两种方法计算得出的峰位略所不同。在实验上,利用PI公司的TriVista555CRS型三级联光栅共聚焦显微拉曼光谱仪测得乙草胺原药的拉曼光谱。实验所得的拉曼光谱严重受到荧光峰的干扰,使得线型上与理论计算结果差异较大,针对此问题,对实验拉曼光谱进行了去荧光处理。并针对理论结果在频率上存在的误差,使用修正因子对两种方法分别进行了修正。经以上步骤处理后,发现实验结果与理论计算结果基本吻合,进而对500~3300cm-1区间的振动光谱进行了指认。本文的工作为乙草胺的残留检测提供了理论基础。 展开更多

关键词 乙草胺 拉曼光谱 密度泛函理论 HARTREE-FOCK

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激光喇曼光谱在检测假酒中的应用 被引量：1

15

作者 张玉 方立铭 《常州工学院学报》 2012年第5期37-40,共4页

激光喇曼光谱技术是研究分子结构的重要手段之一。文章研究激光喇曼光谱技术在检测假酒中的应用,从实验上测定了甲醇、乙醇和混合溶液的激光喇曼光谱,分析了甲醇浓度与谱线强度的关系,在快速检测假酒甲醇含量中有重要的意义。

关键词 激光喇曼光谱 甲醇 乙醇 假酒

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TDLAS二次谐波信号检测下限计算方法的研究(英文)

16

作者 蔡彦 吴尚谦 +2 位作者 伍昂 翟维 董跃辉 《科学技术与工程》 2011年第34期8419-8424,共6页

基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的大气痕量气体检测方法具有高灵敏度和实时响应等特点。根据半导体激光器的特性,在进行波长直接调制时振幅调制也会伴随发生,并产生残余振幅调制噪声。在吸收线宽较大的检测条件下其影响不可... 基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的大气痕量气体检测方法具有高灵敏度和实时响应等特点。根据半导体激光器的特性,在进行波长直接调制时振幅调制也会伴随发生,并产生残余振幅调制噪声。在吸收线宽较大的检测条件下其影响不可忽视。为探讨伴随发生的振幅调制对检测下限的影响,提出了一种同时考虑波长和振幅调制的二次谐波信号分析及提取方法,并以二次谐波信号峰谷差值作为系统的检测信号,实施信噪比及检测下限的计算。结果表明,残余振幅调制噪声是影响检测下限的重要因素。 展开更多

关键词 TDLAS 激光吸收光谱 波长调制 检测下限 信噪比

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X射线束点尺寸对X射线相位衬度成像的影响 被引量：1

17

作者 江寿桂 雷威 +2 位作者 朱卓娅 王昕 张晓兵 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期268-272,共5页

X射线相位衬度成像利用X射线穿过样品后的相位变化,通过衍射信息来获得样品的结构特征。X射线相位衬度成像在生物影像、显微成像以及材料科学研究中有重要的应用。如果X射线成像样品物质密度比较低,它对X射线的吸收很小,所以常规的吸收... X射线相位衬度成像利用X射线穿过样品后的相位变化,通过衍射信息来获得样品的结构特征。X射线相位衬度成像在生物影像、显微成像以及材料科学研究中有重要的应用。如果X射线成像样品物质密度比较低,它对X射线的吸收很小,所以常规的吸收衬度成像质量较差,不易分辨样品的结构细节。理论分析和实验研究都表明当X射线束点尺寸减小到一定尺度后,X射线源的空间相干性增强,采用相位衬度成像可以提高低密度样品的成像质量。X射线相位衬度成像质量与X射线束点尺寸,样品到影像记录平面之间距离直接相关。本文研究了X射线束点尺寸与低密度样品影像边沿轮廓宽度和对比度之间的影响关系。研究结果表明,根据低密度样品的介电常数、X射线源到样品距离,以及样品到影像记录平面距离,存在最优化的X射线束点尺寸。在该最优化配置条件下,低密度样品的X射线成像可以获得最好的图像质量。 展开更多

关键词 X射线相位衬度成像 低密度样品 X射线束点尺寸 成像质量

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波长调制技术中光强调制对二次谐波线型的影响研究 被引量：18

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作者 胡雅君 赵学玒 +2 位作者 张锐 郭媛 汪曣 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期288-296,共9页

基于可调谐二极管吸收光谱技术(TDLAS)的痕量气体检测中,由于波长调制光谱(WMS)中光强也被调制,因此会伴随着剩余振幅调制(RAM)的产生,对检测信号的线型和系统噪声产生一定程度的影响。在傅里叶分析的基础上对任意调制度的二次谐波信号... 基于可调谐二极管吸收光谱技术(TDLAS)的痕量气体检测中,由于波长调制光谱(WMS)中光强也被调制,因此会伴随着剩余振幅调制(RAM)的产生,对检测信号的线型和系统噪声产生一定程度的影响。在傅里叶分析的基础上对任意调制度的二次谐波信号进行了建模分析,给出了光强幅度调制引起吸收谱线畸变的理论解释,并分析了光强调制的线性和非线性部分以及调制度对谱线畸变的影响情况,给出了二次谐波不对称及RAM噪声产生的根本原因。以NH3为例在考虑光强幅度调制的情况下进行基于TDLAS的二次谐波检测实验,给出了调制度对二次谐波线型及噪声水平的影响,并对理论分析进行了实验验证。 展开更多

关键词 光谱学 波长调制 建模 二次谐波线型 背景噪声

原文传递

华北平原污染气体区域分布的车载DOAS遥测研究 被引量：7

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作者 牟福生 李昂 +3 位作者 谢品华 吴丰成 张杰 王杨 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1-8,共8页

利用车载差分光学吸收光谱技术(DOAS)于2013年6月至7月对华北平原进行走航观测,研究了不同风场下SO_2和NO_2的柱浓度空间分布特征及其对北京地区的影响。研究发现,在石家庄、保定和济南附近同时观测到SO_2和NO_2高值,表明三地附近存在... 利用车载差分光学吸收光谱技术(DOAS)于2013年6月至7月对华北平原进行走航观测,研究了不同风场下SO_2和NO_2的柱浓度空间分布特征及其对北京地区的影响。研究发现,在石家庄、保定和济南附近同时观测到SO_2和NO_2高值,表明三地附近存在工业排放源,其中6月11日石家庄附近观测到SO_2和NO_2高值区域均值分别为1.29×10^(17)molecule·cm^(-2)和3.59×10^(16)molecule·cm^(-2),为低值区域均值的3.8倍和3.6倍。在西南稳定风场下,石家庄—保定—北京方向为一条污染物输送通道,Hysplit风场轨迹模型结果也验证了该输送通道的存在。车载DOAS观测的NO_2柱浓度和臭氧检测仪(OMI)检测结果的对比显示,两者具有较好的一致性;同时卫星观测也验证了偏南风场下污染物输送通道的存在。实验结果表明车载DOAS技术在污染物排放源监测、空气污染物地区分布快速获取以及卫星数据校验方面都具有重要作用。 展开更多

关键词 大气光学 车载差分光学吸收光谱技术 垂直柱浓度 华北平原 SO2 NO2

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太赫兹光谱数据库的建立和使用 被引量：6

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作者 王凌辉 王迎新 +1 位作者 刘圆圆 赵自然 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期210-215,共6页

为了将太赫兹光谱分析技术应用于物质识别领域,需要建立太赫兹波段的光谱数据库,并研究合适的数据库使用方法,以鉴别未知物质。光谱获取采用自行搭建的太赫兹时域光谱测量系统,通过小波变换去除基线和噪声等干扰信息,建立起含有20种典... 为了将太赫兹光谱分析技术应用于物质识别领域,需要建立太赫兹波段的光谱数据库,并研究合适的数据库使用方法,以鉴别未知物质。光谱获取采用自行搭建的太赫兹时域光谱测量系统,通过小波变换去除基线和噪声等干扰信息,建立起含有20种典型有机物的光谱数据库。使用该数据库识别未知物质时,分成两步:1)用径向基函数神经网络算法判断未知物质是否在数据库中;2)若在数据库中,采用基于纠错输出编码的支持向量机多类算法鉴别物质种类。测试结果表明,对库内物质识别率为96.7%,对库外物质也有较好的预测和推断能力,识别率为93.2%。提出的太赫兹光谱数据库建立和使用方法,对系统噪声等干扰因素有很好的抑制作用,可以应用到实际场合。 展开更多

关键词 光谱学 太赫兹光谱数据库 小波变换 径向基函数神经网络 支持向量机 纠错输出编码

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