基于模式跳变的井下便携式高精度CH_4浓度监测系统设计

为了在矿井中实现快速、便携式的甲烷浓度检测,同时系统还具备高灵敏度及长的工作周期,设计了基于半导体激光器模式跳变的差分光学光谱吸收法,建立了井下甲烷浓度无线检测系统。系统利用调制电流使半导体激光器的输出波长发生模式跳变,从而获得了两个相近波长的激光,其中一个在甲烷的特征吸收峰上,而另一个基本不被吸收。实验中将两束光分别照射被测气室时,两束光的光强之差代入比尔朗伯定律即可求解气室内的甲烷浓度。实验结果显示,调制电流从20.0 mA增大到60.0 mA过程中,输出波长在电流达到48.3 mA时发生跳变,由1 650.888 nm改变为1 651.020 m。通过HITRAN光谱数据库可知,波长1 650.888 nm位置可作特征吸收峰,而波长1 651.020 nm适合作参考波长。在此基础上,对密闭容器内标准浓度的甲烷气体进行测试,采用H-BD5GD410-HC型便携式甲烷检测仪的测试数据作对比。两种检测结果相近,但随着浓度不断地增高,该系统的检测误差相对平稳,略优于甲烷检测仪。系统的检测误差均低于0.050%,在不采用昂贵的锁相器、检相电路的条件下,实现了精度优于0.10%的井下甲烷浓度检测。     

二氧化硫-臭氧-气溶胶多波长差分吸收激光雷达同时观测

利用多波长差分吸收雷达同时观测Miyakejima(34°04′22″N,139°31′40″E)火山爆发在对流层产生的SO2、O3以及气溶胶。此观测技术通过合理选择激光波长对((288.83nm,289.83nm),(288.10nm,289.83nm))能消除观测数据中由于SO2、O3的吸收以及气溶胶散射导致的相互影响,提高观测精度。用波长对(288.10nm,289.83nm)测量O3的浓度,然后再用实测O3所产生的吸收矫正其对SO2观测(使用波长对(288.83nm,289.83nm))浓度的影响;气溶胶消光系数通过实测弱吸收波长回波信号(或由532nm的单波长回波信号)直接反演所得,并用来矫正气溶胶对SO2、O3观测产生的散射和消光误差;介绍了实验之前用于测试光路调试的定标误差分析,以及由于激光能量和实测大气的不稳定产生的统计误差。实测火山爆发产生的对流层二氧化硫的浓度高达45ppb,测量误差小于10ppb,远远大于通常情况下二氧化硫的本底浓度1ppb;长期观测对流层臭氧的浓度约为45ppb,在2000年冬季对臭氧进行了时间为半个月的连续观测,最高浓度达250ppb,该高浓度臭氧可能来自于平流层的传输,该数据有助于研究对流层顶与平流层底交接区的大气运动。     

水体细菌微生物种类快速鉴别方法研究

紫外可见多波长透射光谱包含了细菌微生物对光的吸收和前向散射等信息,能反映细菌细胞的组分、大小以及形态等特征,具有细菌种属的特异性,可应用于细菌微生物的快速种类鉴别。以水体中常见细菌微生物为研究对象,实验测量了大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌以及肺炎克雷伯菌的紫外可见多波长透射光谱,简要分析了不同种类细菌微生物的多波长透射光谱特征;研究了透射光谱与支持向量机多向量分析方法相结合的水体细菌微生物快速识别方法,利用基于网格搜索法的训练集内部交叉验证获取建模所需最佳惩罚因子C和核函数参数g,根据最优参数和LibSVM一对一多分类法建立细菌快速分类鉴别模型。利用不同株实验细菌的透射光谱作为测试集对所建模型进行识别正确率的验证,结果表明,所建立的快速分类鉴别模型可以对选取的大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌以及肺炎克雷伯菌进行快速种类识别,识别正确率为100%;分类鉴别模型对不同大肠杆菌亚种的测试集识别正确率为100%,证明该模型对细菌属间鉴别具有较好的稳定性。不仅可为饮用水源细菌微生物的快速识别预警提供方法,而且可在生物医学方面作为细菌微生物鉴别的一种简便、快速、准确的手段。     

双硫腙-活性炭柱富集分离水中痕量铅的条件研究

本文研究了用活性炭加双硫腙柱富集、分离水中痕量铅的适宜条件。用火焰原子吸收法分析了不同分离条件下铅的回收率。并讨论了几种干扰离子的影响情况。     

平台石墨炉原子吸收法测定尿中铅

本文阐述了用平台石墨炉原子吸收光谱法测定尿中铅的方法。用自制的石墨平台安装于石墨炉的石墨管内，并对工作条件进行了探讨，方法的线性范围0－1μg/mL，灵敏度为13pg/0.0044A，回收率为96.7%-98.7%，相对标准偏差为2.5%-4.3%，与双硫腙比色法测定尿中铅的结果比较无显著性差异。     

用于原子吸收光谱仪的高灵敏度燃烧器

本文介绍了一种用于原子吸收光谱仪的气－样分进、双通道燃烧器，经过实际检测比较，该坷提高原子吸收灵敏度１￣５倍，且稳定性好。     

强激光在高Z等离子体中吸收的波长关系

利用“神光Ⅰ”输出的～５００Ｊ、１．０５μｍ，～２００Ｊ、０．５３μｍ激光和“星光Ⅱ”输出的～７０Ｊ、０．３５１μｍ激光，实验研究了激光与金圆盘靶作用产生的等离子体对激光的吸收，获得了激光１０°、４５°入射Ａｕ盘靶吸收的波长关系。实验结果与一维平面等离子体吸收模型计算的结果基本相符。     

米面悬浮进样平台石墨炉原子吸收法测定铍

本文阐述了用平台石墨炉原子吸收光谱法测定米和面中铍的方法，用自制的石墨平台安装于石墨炉中热解石墨管内。并对分析最佳条件进行了探讨，方法的线性范围为0－10ng/mL，灵敏度为1.9pg/0.0044A。用于分析实际样品，回收率为96.0%－100.0%，检出限（3SD）为1.4pg，RSD2.9％－5.0%。     

动态冷原子吸收法快速测定地球化学样品中微量汞

本文介绍了动态冷原子吸收法快速测定地球化学样品中微量汞的方法。本文研究采用了新型的汞蒸气发生器，并对气泡的干扰进行了研究。线性范围为0.2-12ng/mL，标准回收率为97％－106％，相对标准偏差为3.6%，相关系数为0.9997，试验结果表明此方法简便、快速、准确。     

平面波通过强度不相等的两个δ势垒问题的求解

对平面波通过强度不相等的两个δ势垒（阱）的定态薛定谔方程作了详细的理论计算，得到了此问题的解．讨论了解的物理含义，分析了入射波产生共振透射的条件及其亚稳态的描述方法