电子激发高空大气辐射模拟装置的研制及初步应用

地球大气组分与高能电子之间的电荷交换和能量传递在极光和气辉等高空大气发光现象中扮演着重要角色。通过搭建基于真空系统的电子激发高空大气辐射地面模拟装置,验证了高能电子对高空中性大气的电离激发及其辐射跃迁机制。该装置可实现从10² Pa过渡到10^-3 Pa超过5个量级的真空梯度、10²～10³ eV能量范围内的电子加速聚焦以及近紫外-可见光-近红外波段的宽光谱测量。将该模拟装置初步应用于N₂和O₂的电子激发实验,比较了大气中两种主要成分的谱线分布特征,发现激发光谱强度与电子能量成正相关,且在相同条件下N₂的激发光谱强度远大于O₂。利用单组分气体的已知光谱带系标定了实际大气的电子激发光谱,结果表明实际大气与纯N₂的激发光谱分布趋于一致但强度有所下降。初步测试与应用表明该装置可用于模拟高能电子沉降过程中与中高层大气组分的碰撞激发反应。     

双筒多视场太阳光度计研制

为了解决传统太阳光度计仅能测量气溶胶的局限性问题,研制了一种新型的可用于探测卷云光学性质的双筒多视场太阳光度计(BMFOVSP)。文中分别介绍了仪器的软硬件、光学平台和光路设计。仪器首次采用CCD图像处理技术跟踪太阳,跟踪精度高于1角分,解决了当有不均匀云时传统太阳光度计利用四象限跟踪太阳会不准的问题。该仪器基于VB平台可实现多波长多视场瞬时太阳辐照度的实时测量与显示;并具有电机运转、太阳图像跟踪、变视场调试等在线检测功能。初步的实验结果表明该设备测量精度高,且不同视场的强度比值可以反映云状况的变化,可在地基测量卷云光学特性参数中得到应用。     

新型太阳光度计DTF-5的研制及标定

介绍了一种基于VC平台可实时监控的可视化多波长新型便携式自动太阳光度计DTF-5,它可实现瞬时太阳辐照度、现场环境温度及加热温度的实时测量与显示,同时具有电机运转、太阳跟踪、加热温度等强大的在线检测功能.该仪器在本单位自行研制的第三代太阳光度计的基础上进行了很大改进,使仪器更方便使用、更适应恶劣环境、更小型化和有更高的性能价格比.对实测结果的分析比较表明,该仪器令人满意,并对其测量标定原理及应用进行了阐述.     

船载太阳光度计图像跟踪系统

传统太阳光度计在海上移动平台上不能精准跟踪太阳。为了解决船舶在移动过程当中实现对太阳高精度跟踪的问题,利用鱼眼镜头、陀螺稳定平台、小视场CCD图像传感器等构建了船载型太阳光度计的图像跟踪系统。文中详细地描述了图像跟踪系统的整体结构和单臂探头的光路设计,介绍了时钟法与鱼眼成像系统相结合的方式在全天空大视场范围下进行太阳的粗跟踪,然后通过小视场的CCD图像处理技术来提高跟踪精度。此外,给出了系统的软件跟踪算法和流程,分析了系统跟踪的可靠性。该系统实现了在海上移动平台下的全自动跟踪测量,综合跟踪精度优于1′。与日本POM-01MKⅢ船用太阳光度计进行透过率与水汽的数据对比表明:在940 nm波段的大气透过率最大相对误差不超过7.6%,水汽含量最大相对误差不超过6.1%。该系统可以应用于船载太阳光度计测量海上整层大气透过率以及水汽数据,也可应用于其他对移动非稳定平台下太阳的跟踪。     

翻边—延伸联合工艺锻套筒

我厂曾遇到过一批短套筒形锻件(见图1),按它的外形尺寸特征来判断,应采用的主要自由锻造工序应该是在马架上扩孔或在芯轴上延伸。因为锻件的内孔尺寸不大,扩孔量很小,锻件虽有一定高度,但其尺寸还没有超     

青海德令哈大气气溶胶光学特征及可降水量分析

大气中气溶胶光学厚度和可降水量情况为天文选址提供必不可少的评价依据,为天文观测提供重要参考。利用DTF型太阳辐射计对青海德令哈进行观测,获得2013年9月至2015年1月晴天无云条件下的观测结果,进而得到该地区观测期间气溶胶光学厚度、Ångström指数和大气可降水量的日变化与季节变化特征。该地区的气溶胶光学厚度和可降水量日变化类型较多,可分为六种,有一定的季节性特征。不同季节中,秋季气溶胶光学厚度最小,其他季节相当,而可降水量在夏季最大,明显高于其他季节。Ångström指数春季最小,夏季和秋季次之,冬季最大。总体来说青海德令哈的气溶胶光学厚度和可降水量都较小,大气较干净稳定,适合天文观测。     

用于多波段激光大气透过率测量的太阳辐射计

为了实时测量多个波段激光大气透过率,研制了ISP02型近红外太阳辐射计。详细阐述了该仪器的硬件组成、光学系统设计以及工作流程,并对仪器进行了定标,给出仪器能达到的性能指标。依据建立的基于太阳宽谱直接辐射测量获取激光波段大气透过率的方法,实测得到1.064,1.315,1.54μm大气透过率,将结果与POM02型太阳辐射计采用外推法获取的激光大气透过率进行对比,误差均小于6%,测量的水汽总量与POM02对比,误差均小于7%;然后,将两者外推的3.78μm透过率进行对比,误差均小于5%。秋冬季实测的1.315μm透过率与激光大气传输评估软件对比,误差小于2%。该仪器测量结果可靠、性能稳定,可为同时获取多个波段激光大气透过率提供有效测量手段。     

霾天气气溶胶谱分布特征分析

霾天气是一种常见的天气现象,它严重影响大气能见度和大气光传输。为了研究霾气溶胶的特性,利用粒子计数器对不同地区霾天气气溶胶实际测量结果使用Junge谱和对数正态谱对霾气溶胶粒子谱进行拟合,得到不同地区霾气溶胶粒子谱分布的特征,最后还分析了霾天气过程中气溶胶粒子大小随相对湿度的变化规律。     

碳酸盐岩岩样核磁共振实验特征分析

碳酸盐岩核磁共振测井响应一直缺乏系统的实验研究,使其在一些复杂储层中的应用不能取得好的效果.依据大量的岩心核磁共振实验,研究了基于孔隙结构特征分析储层的有效性.实验研究表明,回波间隔越短,T2谱信息越完整、越准确;利用差谱法识别油气水层时,在发育大孔径孔隙的地层中,测量需要有足够长的等待时间.裂缝和孔洞相对孔隙的横向弛...     

合肥地区气溶胶光学特性的地基观测研究

利用自主研制的DTF-5型太阳辐射计观测合肥地区2008年10月—2010年5月的太阳直接辐射消光,反演合肥地区气溶胶光学厚度、Angstrom参数和沙尘天气过程中的粒子谱分布,并对结果进行分析。结果表明:合肥地区气溶胶光学厚度季节变化除气候因素外,受人为因素影响明显,季节变化规律复杂。总体上秋季较小,冬春季节持续增大,夏季较平稳。而Angstrom参数与气溶胶光学厚度大致呈反相关,秋冬上升,春季骤降,夏季平稳值较大。气溶胶光学厚度日变化大致可分为4种类型:日变化相对稳定;整体呈上升趋势;整体呈下降趋势;一日内出现一到多个峰值。其中第四种类型出现几率最大。沙尘天气过程中,气溶胶光学厚度和Angstrom参数分别呈现出"谷-峰-谷"、"峰-谷-峰"的变化规律,其中Angstrom参数在沙尘影响严重时甚至出现负值。半径为0.2~1.0μm的大粒子和大于1.0μm的巨粒子浓度在沙尘天气过程中大幅增加。