长程差分吸收光谱中快速扫描光谱仪设计与性能分析

长程差分吸收光谱(DOAS)技术已经越来越广泛地被用来测量大气中痕量气体浓度．在DOAS系统中，快速准确地获得光谱信号是正确反演痕量气体浓度的关键．文中在讨论空气质量DOAS系统组成的基础上，提出了快速扫描光谱仪的设计并对影响光谱性能的问题进行了讨论。定标谱线和实际测量结果表明：所研制的快速扫描光谱仪在进行合理的结构设计和正确的安装调试后能够满足空气质量监测系统的要求．     

霍尔元件在微量振荡天平监测仪中的应用

本文介绍了线性霍尔传感器在微量振荡天平颗粒物监测仪中的应用，设计了频率检测和振荡管保持等幅振荡的控制电路，实现了振荡管固有频率的连续、精确探测。对比实验表明，该仪器设计合理，满足空气质量在线监测的要求。     

基于AVR单片机的MAX-DOAS控制系统设计

介绍了基于AVR单片机的多轴差分吸收光谱仪(multi-axis differential optical absorption spectroscopy,MAX-DOAS)控制系统设计.采用Atmega128 AVR单片机实现MAX-DOAS系统的数据通信、背景电机控制、扫描电机控制及温度检测和控制,并给出了整个控制系统的电路设计方案及软件实现过程.设计的控制系统可以使MAX-DOAS系统实现痕量气体垂直柱浓度与廓线的自动监测.     

成像差分吸收光谱系统设计及应用

被动差分吸收光谱技术(DOAS)是一种以太阳散射光为光源,利用不同气体分子的特征吸收来实现气体定性定量测量的方法。成像光谱技术作为一种新型光电探测技术,能同时获取观测区域的空间信息和光谱信息,该技术与DOAS结合构成了成像差分吸收光谱系统(IDOAS),可实现对气体的二维成像测量。设计了基于凸面光栅Offner成像光谱仪、面阵CCD、紫外镜头和扫描旋转台的成像差分吸收光谱系统,描述了系统的组成并着重介绍了Offner成像光谱仪的光学设计。针对该系统开发了基于MFC框架的软件系统,实现了探测器参数设置、数据采集与显示、数据存储、电机扫描控制、多波段成像、图谱合一等功能。利用该系统对发电厂烟羽排放进行外场测量,采用被动差分吸收光谱方法对采集的太阳散射光谱进行处理获得SO_2柱浓度,实验证明系统运行稳定可靠,可用于污染气体的二维成像解析。     

基于振荡天平技术的大气颗粒物PM10浓度连续监测系统设计

在对比了几种大气颗粒物监测方法的基础上,提出了振荡天平大气颗粒物在线监测方法(TEOM),设计实现了基于振荡天平法的大气颗粒物监测仪,详细介绍了谐振式质量传感器和基于DSP的控制单元.给出了仪器的校准过程和实验数据,数据表明该监测仪能够连续、准确地测量大气颗粒物的质量浓度.     

激光小角散射数字化自动测量系统设计

在利用激光小角散射对高聚物特性进行研究时,为了能对系统参数进行自动调节和读取,设计了一个基于AT89C55的激光小角散射数字化测量系统;在激光小角散射原理基础上,利用AT89C55并结合上位机软件构建了一个系统参数自动调节和读取的软硬件平台;实现了系统调节、参数读取和测量的自动化,数据存储和管理方便;系统性能可靠,满足了工业应用和科学研究中对激光小角散射系统的自动化要求。     

DOAS技术中光学密度计算方法对测量结果的影响

差分光学吸收光谱技术(DOAS)中,通过不同高通滤波方法获得差分光学密度,与经过相同数字滤波处理的实验室的标准参考谱作最小二乘拟合,反演出各种气体的浓度.通过几种平滑滤波和多项式滤波对相同测量信号进行光谱分析,比较其反演浓度的精度、残差的标准方差和峰峰值.结果表明,3点500次平滑滤波重复两次的高通滤波方法各项指标都优于其它方法,能有效地提高测量精确度和降低检测下限.