基于波长调制技术的内腔式气体传感研究

气体传感理论和实验研究已成为当今光纤传感领域的热点之一。波长调制法和有源内腔法是提高气体传感灵敏度的两种有效方式。结合上述两种气体传感方法,构建一个基于波长调制技术的内腔式气体传感系统。讨论气体吸收光谱二次谐波分量与气体浓度之间的函数关系,从理论和实验两方面确定系统的最佳参数。利用提取多条吸收谱线的二次谐波分量,采用平均算法进一步提高系统灵敏度,进行乙炔气体传感的灵敏度可达7.5×10-5。以光纤光栅作为波长参考,建立系统的波长-电压响应曲线,进而检测气体的吸收波长值。进行乙炔气体传感时吸收波长检测的绝对误差不超过0.445 nm。     

电子轰击源内空间电荷对其性能的影响

在实际应用中,电子轰击(EI)源内的电子束会引起空间电荷效应,它对离子源性能的影响是不能被忽略的.首先,通过数值计算方法,获得电子轰击源内电场的泊松分布和离子在其内的运动状态,并分析电子轰击源内的空间电荷效应对其性能的影响机理;随后,获得电子轰击源灯丝发射电流与不同离子出射强度的关系曲线,验证理论计算和分析的正确性.     

DOAS在环境监测中的应用

差分光学吸收光谱技术(DOAS)近年来已成为环境监测中的可行方法。本文将该方法应用于大气污染监测,给出一套实用的DOAS系统,并通过一系列优化的数据处理流程和环节,可以成功地监测大气中多种气体成分的浓度。     

基于TDLAS技术的在线气体检测系统评介

基于可调谐激光二极管吸收光谱技术的在线气体检测系统可用于分析工业过程气体浓度,具有无需采样预处理、响应速度快、不受背景气体和粉尘影响以及适应恶劣工业环境能力强等突出优势。本文在介绍运用波长调制技术的吸收光谱原理的基础上详细介绍该仪器的性能特点和组成结构。     

FTIR和光谱差减法的大气质量检测

针对大气质量检测的多组分定量分析,本文提出利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术与光谱差减相结合的气体定量方法。该方法是根据迈克尔逊干涉原理与朗伯．比尔定律,采用怀特型长光程气体池与FTIR光谱仪相结合的方式来测得痕量气体的红外光谱,最后利用光谱差减法反演出气体浓度。为了避免背景环境的干扰（主要是避免水和CO2吸收峰的干扰）,选择了在某些特殊波段内的待测气体吸收峰进行分析。本文分别对CO,SO2,NO2,NO和CO2气体进行了定量分析,相应的最佳观测波段依次为：2250～2020cm^-1,1230～1070cm^-1,2940～2840cm^-1,1965～1775cm^-1,668．24cm^-1。实验结果表明,经浓度反演相对误差可达到10％以内。     

利用单片机定时器实现信号采样和PWM控制

一种利用单片机MSP430F413的定时器Time_A实现采样和脉冲宽度调节(PWM)的方法,并应用于精密温度控制系统。该系统采用时间量采样的模数转换方法,并设计了完全采用软件实现的PID调节程序,用PWM方式完成对精密温度的控制。     

波长调制技术在掺铒光纤腔内吸收气体传感中的应用

在掺铒光纤腔内吸收气体传感系统进行气体检测时,由于受到放大自发辐射噪声、标准具效应等因素影响,气体浓度检测信号强度和检测浓度极限受到了很大的限制。为了解决上述问题,将广泛应用于可调谐二极管激光器吸收光谱的波长调制技术应用到掺铒光纤腔内吸收传感系统,利用实验分析了二次谐波信噪比与泵浦驱动电流、调制频率以及调制深度的关系,从理论上分析推导的最佳波长调制深度也与实验得到的调制深度非常吻合。采用波长调制技术得到气体传感系统的检测浓度极限为140×10-6。     

用于果蔬内部品质无损检测的NIRS技术新进展

文中对近红外光谱在水果和蔬菜内部品质检测研究中的最新进展进行了介绍,总结了光谱检测和光谱信号处理中新颖技术的应用及便携式检测系统的发展状况,分析了近红外光谱技术在果蔬内部品质检测中存在的问题和发展方向.     

基于傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT ICR MS)的超宽波段光解离光谱系统的研制及应用

基于质谱技术的光解离光谱方法具有灵敏度高和可行性好的优势,近年来在气相离子化学和分析化学研究领域得到了快速发展和广泛应用。本工作基于一台7 T的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT ICR MS),搭建了超宽波段的可调谐激光光路系统,获得了气相离子超宽波段的光解离光谱。该系统的光谱可调谐范围为192~3 700 nm,是目前已知在单台质谱仪上可获得最宽波段的光解离光谱系统。超宽波段的波长覆盖范围使用两台宽波段可调谐OPO激光器实现,光路可以在真空传输,提高了紫外和红外激光的传输效率。该系统结合了电喷雾(ESI)电离源和FT ICR MS的高分辨能力以及超强的离子操控能力,可以获得目标离子的紫外-可见光以及中红外区域的光解离光谱,分别对应于分子的电子和振动能级,实现了分子结构信息的互补。以罗丹明110和色胺为例,获得了相应的离子在不同波段中的光解离光谱,初步证明了该仪器实现相关功能的可行性。     

基于LabVIEW的三重四极杆质谱仪开发平台的设计与应用

相对于单四极杆，三重四极杆质谱仪具有多种工作模式和更复杂的工作时序。为了适应研发需要，本设计采用虚拟仪器技术，开发了一套用于三重四极杆质谱仪的测控平台。平台硬件由工控机、PXIe板卡和辅助电路组成，软件基于LabVIEW开发环境，以状态机为基本架构。该平台能够对仪器各执行单元进行控制和监测；对离子光学系统、高压及四极杆电源的时间响应特性进行测量，获取建立时间等关键参数；测试各工作模式下不同条件的时序特征，从而对抗串扰等仪器性能进行评价。该平台具有界面友好、易维护、功能可扩展等优点，可以作为三重四极杆质谱仪研制过程中一种有效、方便的工具。