大气环境污染气体的光谱遥感监测技术

光谱遥感监测是大气环境污染监测领域的一项高新技术,具有其它方法不可比拟的优点,如灵敏度高、分辨率高、多组份、实时、快速监测等。本文介绍了主要几种光谱遥感监测技术：傅氏变换红外光谱（ＦＴＩＲ）技术,差分光学吸收光谱（ＤＯＡＳ）技术,激光长程吸收技术以及差分吸收激光雷达技术（ＤＩＡＬ）。讨论了它们的测量方法、应用范围、各自的优缺点以目前的发展状态。     

电波散射、绕射、折射、反射

0309674二维金属凹槽填充各向异性介质时散射的边界元方法:TE 情形[刊]/魏兵//西安电子科技大学学报(自然科学版).—2002,29(6).—737～740(K)0309675基于 MEI 吸收边界条件的导体柱散射问题模拟[刊]/廖成//微波学报.—2002,18(4).—68～70(C)首次在圆柱坐标系时域有限差分(FDTD)法中采用基于时域不变性测试方程(MEI)方法的吸收边界条     

一种有效的吸收边界条件及其在散射问题中的应用

本文推导了非均匀各向异性媒质的有限差分方程,通过改变参数可以使该差分方程适用于均匀、非均匀、各向同性或各向异性等各种情况下柱体的散射计算.文中还给出了一种新的吸收边界条件,并与不变性测试方程法和矩量法在计算时间、存贮空间方面进行了比较.结果表明:运用这个条件在计算时间和存贮空间上都具有优点,是计算电大尺寸媒质柱体电磁散射特性的一种有效手段.     

用于探测大气臭氧的准分子激光雷达系统

测量臭氧在大气中垂直分布的最有前途的方法之一是最近在紫外光谱区用差分吸收法的雷达探测.这种雷达的工作原理在于:记录在大气中散射的两个接近波长的光信号,其中之一在所研究的气体中强吸收,第二个波长是参考波.关于在紫外光谱区的雷达系统用于测量对流层和平流层臭氧的浓度已有一些报导.     

多通道数字式自然对数器

在CO2激光监测大气污染系统中，运用差分吸收法测量大气污染浓度用到公式：     

无线传感器网络节点的开发设计

在无线传感器网络系统中，每个传感器节点都具有无线通信功能，各个检测点的传感器单元，均可对此处的参数进行测量，从而组成一个无线网络，并将测量数据通过该网络以无线方式传送到监控中心。无线传感器网络系统与传统的有线传感器网络相比，具有耗资小、安装方便、维护和更新费用低等优势，非常适合用于对布线困难的区域、人员不能到达的区域和一些对临时场合的状况进行远程监测，如大型建筑的健康状态监测、空间探索、灾害预测、获取敌方战场信息等，因此成为国际上的前沿热点研究领域。     

车载大气环境监测激光雷达数据处理和结果显示

本文介绍了一种用于大气污染监测的车载激光雷达.首先简要介绍了车载大气环境监测激光雷达系统的系统组成和测量原理.随后阐述了利用差分吸收测量原理(DIAL)即利用待测气体分子的光谱吸收特性测量该气体的浓度,通过对激光雷达测量得到回波数据进行处理和分析,获得O3、NO2、SO2等污染气体浓度的时空变化.并可以将污染物浓度数据根据用户需要和当时测量要求通过浓度廓线图、浓度随时间变化的分色图、浓度随扫描角变化的扫描分色图、和浓度三维立体变化分色图等方式实时显示出来.这种快速大范围的三维测量和显示O3、NO2等多种大气污染物浓度的大气监测手段为国内首创.(OE6)     

并行FDTD方法在海面及其上方漂浮目标复合电磁散射中的应用

利用基于图形处理器(Graphics Processing Unit, GPU)的并行时域有限差分(Finite Difference Time Domain, FDTD)法计算一维粗糙海面及其上方二维漂浮目标的复合电磁散射.采用各向异性完全匹配层(Uniaxial Perfectly Matched Layer, UPML)吸收边界作为截断边界, 为了便于并行程序的设计, 在整个计算区域使用UPML吸收边界差分公式进行迭代.利用异步通信技术来隐藏主机和设备之间的通信时间, 同时使用片上的共享存储器提高读取速度, 进一步对程序进行优化, 得到很好的加速比, 证明了该方法的计算高效性.通过与串行FDTD法以及串行矩量法获得的数值结果进行比较, 验证了该并行方法的正确性, 进而研究了海面上方类似舰船漂浮目标的电磁散射特性, 讨论了入射角、海面风速以及目标吃水深度对双站散射系数的影响.     

微波吸收材料吸收体的配方及选材

微波吸收材料是对微波具有吸收作用,而反射、散射极小的材料。它是微波技术不可缺少的材料。 (一) 作为吸收微波的物质(简称吸收体)有:1.电介质型吸收体,如钛酸钡、碳化硅、铝粉、铜粉等;2.电阻型吸收体,如石     

浅谈无线电测向系统

无线电测向系统作为加强无线电管理的一种技术手段，在整个无线电监测中有着举足轻重的地位。同时，无线电测向在国防、公安、科研及野生动物保护等方面有着十分现实的重要价值。在军事领域，无线电测向可以准确地侦察出敌方电台或通信枢纽的位置，赢得战场主动权。罪犯在作案过程中，以手机、单边带电台等现代通信媒体作为犯罪联络的工具，而无线电测向凭借其居高临下的技术优势在侦破工作中屡建奇功。     

差分吸收激光测污雷达研究

对差分吸收测污雷达(DIAL)系统进行了介绍,阐述了差分吸收测污雷达的基本工作原理,并对系统中主要部件的技术参数进行了模拟计算,对雷达系统各分系统及工作流程作了描述,并对雷达系统进行实物仿真及模拟试验.采用按比例遮挡接收天线和激光透过由塑料袋密封化学物质方法,模拟吸收峰谱线(入On)的吸收情况,计算出系统侦测到的CL值变化情况.实验较充分地验证了差分吸收雷达系统的基本工作原理,取得了差分吸收激光雷达关键技术突破,验证了差分激光雷达在对化学物质进行远程侦测的可行性.     

监测污水用的光学测量方法

光学测量技术在监测水中化学物理参数方面有很大的潜力,既可以监测环境水也可监测工业生产过程的流水。用光学方法可根据加在采样中的指示试剂的吸收波长直接进行测量。例如,提供许多种对有机和无机化学性质反映灵敏和可选择的量,如pH和氧化还原反应。不用试剂可以直接用吸收测量法测量氯、二氧化硫、臭氧和许多农药,并且,用紫外吸收光谱分析法可以探测水中的生物质。光学技术中的散射、荧     

基于便携式差分吸收光谱系统的单环芳香烃测量研究

差分吸收光谱技术(DOAS)是利用气体分子在紫外/可见波段的特征吸收来精确解析其浓度的光学方法.目前,该方法在大气污染成分探测方面有着广泛的应用.采用自行研制的便携式差分吸收光谱系统测量污染源区的单环芳香烃有机物,研究了影响单环芳香烃光谱反演的主要干扰因素,分析比较了去除O2干扰的相对和绝对浓度反演方法,给出便携式差分吸收光谱系统在光程为24 m条件下系统的检测限,并在化工厂区进行了单环芳香烃浓度的实际测量,结果表明便携式差分吸收光谱系统可应用于挥发性有机物污染源、污染泄露的应急监测.     

可吸入颗粒物浓度监测方法的探究

可吸入颗粒物的污染对人体健康和生态环境的影响很大,迫切需要进行可吸入颗粒物质量浓度的监测。重点介绍了几种浓度监测的技术:称重法、β射线法、光散射法、压电晶体法和振荡天平法.并详细描述了各种监测方法的原理及其优缺点,根据其原理和特点,为在不同场所下可吸入颗粒物浓度监测方法提供参考和选择。     

基于MEI吸收边界条件的导体柱散射问题模拟

首次在圆柱坐标系时域有限差分 (FDTD)法中采用基于时域不变性测试方程 (MEI)方法的吸收边界条件 ,对导体圆柱的电磁散射问题进行了数值模拟研究。在相同计算条件下 ,与应用Bayliss Turkel二阶辐射边界条件的FDTD结果相比较 ,直观地表明MEI方法结果与解析解吻合更好     

基于光纤光栅的差分式甲烷气体传感系统研究

根据甲烷分子的光谱吸收特性,研究设计了一套基于差分吸收技术的光纤传感系统.系统以发光二极管(LED)为光源,折返式吸收池作为气室,利用光纤光栅的窄带滤波特性,用双光路实现了差分吸收检测.分析和实验表明,该系统具有可行性,可用于煤矿、天然气站等领域进行远距离气体含量的实时监测.     

气体浓度检测光学技术的研究现状和发展趋势

综述了近些年来国内外痕量气体浓度检测技术研究的最薪进展.首先对传统的非光学气体浓度检测技术作出了简单的介绍,包括超声波技术、气敏法、热催化法、气相色谱法、干涉法应用技术,被动检气管法,然后重点阐述了基于光谱学分析气体浓度检测技术的最新发展动态,其中分别对差分吸收光谱技术(DOAS)、傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、可调谐激光二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)、差分吸收激光雷达(DIAL)和拉曼散射激光雷达、激光诱导荧光光谱技术、激光光声光谱技术进行了详细介绍,最后提出了现代气体浓度检测技术的发展方向.     

CH4受激拉曼散射产生紫外激光用于NO2差分吸收激光雷达的研究

脉冲Nd:YAG三倍频激光(355 nm)泵浦CH4的受激拉曼散射第一级斯托克斯光(395.6 nm)用作NO2差分吸收激光雷达的λon.为研究CH4的受激拉曼散射效应和定量解释其物理机理作了数值模拟计算,并作了一系列的实验.通过调节泵浦能量、光束质量和气体压强,得到了各级散射光的能量转化效率与三者间的函数关系,找到了第一级斯托克斯光的优化条件.     

辛差分格式的Mur吸收边界在电磁场计算中的应用

基于辛(symplectic)差分格式的时域有限差分(FDTD)法,将辛分块Runge-Kutta(SPRK)法引入Mur吸收边界条件(ABC)的推导过程,用辛差分格式代替原来的中心差分格式离散时间变量,推导出了基于辛差分格式的Mur吸收边界条件.通过将辛格式的Mur吸收边界结合辛时域有限差分法,对典型算例进行数值模拟,并将计算效果与传统Mur边界结合时域有限差分法的效果比较,表明辛格式的Mur吸收边界结合辛时域有限差分法计算效果良好,基于辛差分格式的Mur吸收边界条件是正确、有效的,计算精度优于传统方法.     

一种用于求解双周期结构电磁散射问题的吸收边界条件

本文基于频域有限差分（ＦＤＦＤ）法分析双周期结构的电磁散射问题。以Ｆｌｏｑｕｅｔ模式吸收概念建立的截断面边界吸收条件,为解决这类三维散射问题提供了一种有用的工具。采用压缩存储方式,结合最小二乘法求解建立的稀疏矩阵方程组,对周期Ｔ－型和尖劈型吸收材料后向散射功率的计算结果等,与有关文献对比,验证了该方法的正确性。