合肥董铺水库大气VOCs成分变化特征及源解析

利用固相微萃取-气相色谱质谱法(SPME/GC-MS)对合肥市董铺水库监测站大气挥发性有机物（volatile organic compounds, VOCs）进行了连续检测,研究了一定时间内该地区大气VOCs的组成及变化特征。研究结果表明该地区VOCs主要由苯系物、醛酮类和烷烃构成。并用PCA/APCS（principal component analysis /absolute principal component scores）受体模型对大气中VOCs的来源进行了分析。结果表明该地区大气中VOCs主要有4个来源,分别为机动车排放源、化学试剂源、工业生产源和医用酒精挥发源,其贡献率依次为38.9%、49.48%、8.13%和3.49%。     

用于腔量子电动力学研究的铯原子双磁光阱

建立了铯原子双磁光阱(MOT)系统用来制备腔量子电动力学(Cavity-QED)实验所需的处于超高真空(UHV)环境中的冷原子。采用一束聚焦的连续激光束将气室磁光阱从背景铯蒸气中冷却并将俘获到的冷原子有效地输运到超高真空磁光阱,实现了铯原子双磁光阱。实验中研究了输运光束的失谐量对于超高真空磁光阱中的稳态冷原子数的影响,同时对气室磁光阱和超高真空磁光阱的装载过程作了分析。气室磁光阱和超高真空磁光阱的典型气压分别约为1×10-6Pa和8×10-8Pa,典型的稳态冷原子数分别约为5×107和5×106,冷原子等效温度约72±4μK。     

活性炭消除空调系统VOCs的机理及应用

利用活性炭吸附来治理空气污染中可挥发性有机物(volatile organic compands，VOCs)可以显著降低空气中VOCs的浓度。本文从活性炭吸附机理入手，介绍了相关方面的理论及研究成果，在消除空调系统VOCs方面提出了一些设想。     

新型的“阱“

阐述CG系列(0.5～75 L/s)油雾过滤器的特性及用途,特殊的高吸附性能纤维活性炭CF系列吸附阱,CC系列三级旋风式颗粒除尘器.新型的阱已用于低温泵系统、分子泵系统、罗茨泵系统、干泵系统.     

光子吸收诱导无序技术的光荧光谱研究

运用 1 0 6 4μm连续输出的Nd∶YAG激光器 ,对与InP晶格匹配的InGaAsP四元系量子阱材料进行了光子吸收诱导无序 (PAID)技术的研究。通过光荧光谱 (PL)的测量 ,证明有量子阱混合现象产生。衬底预加热和聚焦激光束结果表明 ,PAID中辐照时间与衬底温度、辐照的平均功率密度密切相关。聚焦激光照射后的荧光双峰表明PAID有一定的定域处理能力。     

合肥市工业园区秋季VOCs组分特征及其源解析

随着合肥市经济的快速发展以及城镇化、工业化所带来的能源消费持续增长,以臭氧(O₃)、细颗粒物(PM_2.5)为主的区域复合型大气污染问题日益凸显。为了解合肥市工业园区大气挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,于2021年9―11月对合肥市某工业园区大气质量进行加强监测,对VOCs的组分特征、浓度水平、来源分析和反应活性等方面进行了分析。结果表明,VOCs平均体积分数φ(VOCs)为(40.64±8.83)×10^-9,其中烷烃、含氧挥发性有机化合物(OVOCs)占比较高,分别为34.2%和26.3%。在一天中总挥发性有机化合物(TVOCs)浓度随时间呈典型的双峰型变化,在09:00和19:00达到峰值,16:00―17:00左右达到一天中最低值。本研究采用PMF模型对VOCs进行源解析,解析结果显示机动车排放源(25.7%)、工业排放源(24.9%)、溶剂挥发源(19.6%)、燃料挥发源(18.6%)和生物质燃烧排放源(11.3%)是观测期间VOCs的主要来源。VOCs臭氧生成潜势(OFP)为233.05μg/m^...     

有油排气系统的改进

以普通油扩散泵——机械泵组成的有油排气系统,是当前电真空器件生产中获得高真空的重要手段。由于目前电真空器件在该有油排气系统上排气,封离时,极限真空都限制在10~(-7)～10~(-6)托。且存在油蒸汽对被抽器件的污染,使许多要求耐高压、高放射率和长寿命的器件的性能不能稳定和提高。本文试验了由钛升华阱——冷阱——普通扩散泵——活性氧化铝吸附阱——机械泵组成的真空系统的抽气性能。结果表明系统极限真空度,用液氮冷却在5—8小时内达到(5～8)×10~(-10)托,自然冷却达到(3～4)×10~(-9)托。并用该试验系统试排了数只TM-85电子管。在基本上不改变原排气工艺规范和不延长排气时间的条件下,封离时真空度为(1～2)×10~(-8)托,比原系统提高了二个数量级,参数全部合格。试验结果说明:系统的操作步骤对极限真空有很大影响。如在管内采用锆铝消气剂,并适当改变排气工艺规范,以适应系统的超高真空性能,可能获得更高的极限真空度。     

用氧化铝代替干冰的油阱

在高真空获得方面,油扩散泵-转动泵系统是最为常见的一种.这种系统能够达到的真空度——即所谓极限真空,在很大程度上取决于扩散泵内油蒸汽分子在空间的逆流和沿着泵壁的徙动.为了得到较高的极限真空,通常在扩散泵抽气口加用一个或几个串联的、用冷剂(如液氮、干冰等)的油捕集阱(冷阱).当油蒸汽分子逆流时,一碰到这种冷阱的表面就凝结了.这样就可以避免它们直接飞入或徙动到待抽容器中去.它的缺点在于冷剂的消耗量大,而且使用不便.在冷剂供应有困难的地区,高真空工作有时甚至受到一定的阻碍. 为了避免使用冷剂,近年来出现了不需要冷却的瓦楞铜片和粉末油阱.后者是1959年比昂第(Biondi)发现的.他的实验结果表明当油蒸汽分子经过室温     

全玻璃无油超高真空系统的研制

本文介绍一种简单实用、廉价的全玻璃无油超高真空系统。系统包括冷吸附泵、钛泵、前置阀门和超高真空阀门四部分。文中首先综合分析国外近年来玻璃无油系统及零件的发展动向,吸取国外的新成果,并结合我们的研究工作,设计具有一定特点的零件。其中,前置玻璃无油阀门是参考并改进一九七三年Pope公司介绍的产品;超高真空阀门是采用翻边式和磨砂结构的镓阀门,其漏气量可比普通结构降低四个数量级,而且能承受一个大气压力差;钛泵采用钛球升华离子泵,升华器的钛贮量约8克,比老式的缠绕式升华器增加了几十倍,钛泵壁的冷却采用外加水冷套,大大地简亿了钛泵制作工艺和降低了成本。用机械泵和吸附阱代替冷吸附泵,可构成玻璃的半无油超高真空系统,在液氮供应困难的地区有使用价值。最后,介绍玻璃无油系统在电子管排气和计量部门的一些应用。     

氟化氘化学激光器尾气有毒成分检测

检测分析了工作环境中氟化氘(DF)化学激光器尾气中的有毒成分浓度。应用高斯烟气扩散正态方程模式,建立了实验条件下的气体扩散理论模型,计算不同风速下的尾气浓度,根据污染物的浓度时空分布,选定采样点。制定了大气中微量氟含量的采样测定方法,在激光器不同出光条件下采集不同工作区域的大气进行测定,对实验数据进行了分析,并与国家标准进行比对。结果表明,DF激光器尾气排入大气中后,有毒成分在工作环境中有一定的残留,但浓度均在允许的安全范围内。     

基于LIF方法对柴油车尾气羟基总反应性测量（封面文章）

基于激光诱导荧光原理搭建了用于机动车尾气测量的羟基(OH) 自由基总反应性直接测量系统(LP-LIF-k_OH), 并开展了典型柴油车尾气的转鼓测试, 获得了不同排放水平下重型柴油车尾气OH 自由基总反应性的特征。该系统使用中心波长为266 nm的紫外脉冲激光在流动管中光解臭氧产生过量OH 自由基, 使其与采样进入流动管中的活性气体反应发生浓度衰减; 利用中心波长为308 nm 的脉冲激光作为激发光, OH 自由基吸收激发激光能量后释放荧光光子信号, 利用激光诱导荧光技术记录OH 自由基衰减曲线对衰减过程进行测量; 而通过对衰减曲线进行指数拟合, 即可获得采样气的OH 自由基总反应性(k_OH)。在柴油车尾气中的活性有机物闭合测量实验中, 对国三与国五的柴油车尾气进行k_OH 的测量, 发现柴油车尾气k_OH 的值随着国家排放标准的升高而降低, 不同车辆的k_OH 差别较大, 同一车辆冷启动测得的k_OH 值大于热启动测得的k_OH 值。kOH 的主要贡献来自氮氧化物(55%)、一氧化碳(2%) 和一次排放的挥发性有机物(34%)。最后初步建立了一种利用k_OH 估算柴油车尾气碳氢化合物(HC) 排放因子的方法。     

以干扰光谱做内部标准的乙醇激光遥测技术

乙醇是具有宽带吸收特征的大分子挥发性有机物气体,其宽带吸收受空气背景光谱的干扰,这给遥测带来了极大的困难。文中提出通过准确测量干扰光谱、用干扰光谱作为差分吸收谱内部标准的宽带谱气体分析方法,修正光谱分析系统可能的基线偏移和非线性,该方法成功应用于乙醇气体的激光遥测。针对乙醇的近红外特征吸收（7180 cm?1）,在实验室条件下,以近红外DFB激光器构建了开放式的遥测实验系统,测量结果表明乙醇浓度测量误差小于3.5 ppm,由Allan方差评价结果表明在积分时间15.1 s时,检测限2.6 ppm,比目前报道的最低检测限低近2个数量级。实现了乙醇的高灵敏开放光程遥测,为进一步研制小型化的乙醇气体遥测系统奠定了基础。     

猪肉冷藏过程中顶空挥发性有机物快速检测研究

为了研究猪瘦肉与肥肉、五花肉在冷藏过程中的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)特征,利用自主研制的质子转移反应质谱分别对三类猪肉在低温冷藏过程中产生的VOCs进行定时直接检测,得到了不同猪肉在新鲜时和变质后的VOCs质谱图以及冷藏过程中特征VOCs的变化趋势图.分析发现乙醇是三种新鲜猪肉的共同VOCs特征,而新鲜肥肉的特征是顶空存在乙醛,新鲜五花肉则具有二者的共同特征.冷藏过程中,三类肉的顶空VOCs在1～9日内均处于相对稳定阶段,之后变化的共同特征是乙醇等不含硫VOCs浓度迅速上升后下降,而二甲基二硫醚等含硫VOCs浓度开始上升,但各类猪肉顶空的VOCs浓度比率及变化快慢有较大区别.     

激光推进环聚焦数值模拟研究

设计了激光推进环聚焦系统,在考虑入射激光束与光船聚焦系统主轴偏离情况下,建立研究环聚焦性能的数学模型,并数值模拟研究了环形"点火"线的形状、大小、能流密度以及点火区域空间特性.数值分析结果表明:环聚焦系统在喷管内产生半径约为49 mm的环状点火区域,比点聚焦产生的点状点火区域要大一个数量级,从而使吸收室内工质加热更加均匀;当激光束从垂直入射到偏离入射变化时,聚焦能量不再均匀地分布在圆形环线上,而是向x轴聚积,整个点火区域呈扁环状,因此,近椭圆柱状喷管设计将极大地提高激光能量转换效率.     

Design and experiment of a laser ionization source for ion mobility spectrometer

Ion mobility spectrometry (I MS) is based upon theseparation of gas phaseionsthroughsize-to-charge rath-er than mass-to-chargeratios[1].Morerecentlythe appli-cationsinindustry and environment have increased,notonly because of the si mplicity of theinstrum…     

环境大气VOCs色谱峰数据处理方法的设计与实现

针对大气挥发性有机化合物(Volatile organic compounds, VOCs)色谱谱图基线漂移严重、 色谱峰峰形复杂的特点,设计了一种色谱数据处理方法。采用移动平均法和小波变换法对高 频噪声和基线漂移进行处理,保证了谱峰解析的准确性。采用一、二阶导数结合法对色谱峰 进行识别,高斯曲线拟合法进行峰面积计算,提高了峰面积计算精度。实验结果表明,该算法 运行速度快,噪声去除和基线校正效果明显,能够准确识别重叠峰、肩峰等不规则峰形,峰面积 计算精度高,满足环境大气VOCs色谱数据处理的要求。     

Self-focusing during femtosecond micromachining of silicate glasses

Many recent investigations of micromachining with lasers, in vacuum and in ambient air environments, have demonstrated the improvements possible when using femtosecond-duration laser pulses compared with long laser pulses. There are obvious practical advantages for rapid micromachining in ambient air conditions. However, the maximum laser intensity and repetition rate are then eventually limited by the avalanche breakdown and nonlinear effects in the air through which the focused laser beam must propagate both outside the work piece and within the structure that is being machined. This paper investigates these limits in femtosecond deep hole drilling at high laser intensities in silicate glasses. In particular, it shows how nonlinear optical effects, particularly self-focusing, can dramatically affect hole shape and the rate of penetration during deep hole drilling. The experiments described here demonstrate how nonlinear Kerr focusing of femtosecond laser pulses occurs during propagation of intense femtosecond laser pulses through the atmosphere within the machined channel at powers levels significantly below the critical power for self-focusing in ambient air.     

基于金属圆柱阵列的原子光学晶格

文中提出一种采用金属圆柱阵列实现二维原子光学晶格的方案,并利用Comsol软件仿真对其表面等离激元特性和三维光强分布进行研究。在此基础上分析冷原子所受光学势与范德瓦尔斯势的作用,讨论了总势场分布及势阱中心位置与结构参数的依赖关系。研究发现,在4个金属纳米圆柱中间上方可以形成长350 nm、宽350 nm、高66 nm的周期性暗中空区域并可用于冷原子囚禁。该研究结果为获得突破衍射极限的原子光学周期性元器件提供了一个新的思路。     

挡板构型对直升机红外抑制器气动与红外辐射特性影响研究

设计了一种具有引射结构的挡板用以遮挡红外抑制器内部高温部件，同时挡板结构引射环境冷气对其自身表面降温，以大幅度降低红外抑制器红外辐射。采用数值模拟的方法研究了弓形挡板构型对红外抑制器气动性能、温度场与红外辐射强度空间分布的影响。结果表明:与无挡板结构(Case0)相比较，挡板结构将二元引射喷管的引射系数提高115%，红外抑制器的热混合效率增加273%，但红外抑制器总压恢复系数降低7%，红外抑制器3~5 μm波段壁面和气体辐射强度峰值分别降低46%和72%。与单层弓形挡板(Case1)结构相比，设计较优的双层弓形挡板(Case3)可以引射环境冷气，引射系数达到0.1左右，并将其冷端表面平均温度从638 K降低到415 K，红外抑制器3~5 μm波段壁面辐射强度峰值降低84%，气体辐射强度峰值降低80%。总体来看，弓形挡板冷端表面温度受双层弓形挡板内部引射气流、弓形挡板冷端下游滞止涡和二元混合管窄边出口附近的回流冷气三者共同影响。