球载CRDS高灵敏度甲烷测量系统的研制

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	球载CRDS高灵敏度甲烷测量系统的研制
	袁峰 ; 高晶 ; 姚路 ; 陈兵 ; 何亚柏 ; 胡迈 ; 许振宇 ; 阚瑞峰
刊名	光学精密工程
	2020-09-15
卷号	28 期号:09 页码:1881-1892
关键词	光谱学腔衰荡光谱技术痕量气体实时测量
英文摘要	为了分析青藏高原地区甲烷浓度的垂直分布,本文采用腔衰荡光谱技术(CRDS)设计了一套高灵敏度的球载甲烷浓度实时测量系统,该测量系统在基于DSP的单板电路上实现腔模锁定、衰荡信号采集、光谱扫描、数据存储等功能并在DSP上实时处理衰荡信号、光谱信号和浓度等数据。本文首先介绍了CRDS测量原理与采用的光谱处理算法,通过固定高斯线宽的方式改进光谱拟合算法,使得浓度计算结果得到明显提升。然后,分析了电路系统采集的衰荡信号与光谱信号,采集的衰荡信号信噪比达62 dB,并在实验室使用标准气体进行了标定试验,标准气体的测量值标准差σ最大为2.2×10~(-9),测量值的均方值RMS和标准气体标称值之间的校正可决系数为0.998 7。最后,系统进行了实际试验,在西藏鲁朗地区成功实现了从海拔3 340 m到海拔6 000 m的上升和下降过程中甲烷浓度的测量。该系统可以通过改变激光波长与光腔反射镜测量其他大气痕量气体,进一步改进与优化的系统可以应用到大气同位素丰度的测量中。
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内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/64192]
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
作者单位	1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2.中国科学院青藏高原研究所 3.中国科学技术大学 4.中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	袁峰,高晶,姚路,等. 球载CRDS高灵敏度甲烷测量系统的研制[J]. 光学精密工程,2020,28(09):1881-1892.
APA	袁峰.,高晶.,姚路.,陈兵.,何亚柏.,...&阚瑞峰.(2020).球载CRDS高灵敏度甲烷测量系统的研制.光学精密工程,28(09),1881-1892.
MLA	袁峰,et al."球载CRDS高灵敏度甲烷测量系统的研制".光学精密工程 28.09(2020):1881-1892.