基于拉曼散射光谱的水体盐度探测方法与实验研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:popularmp3007008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海水盐度作为海洋水下目标探测中的重要基本物理参量之一,对于水循环模拟、验证改进气候建模方法以及海洋中各类生物生活习性与分布、生存与繁殖等渔业生产,与我国的军防事业之海洋水下目标的精确探测研究,都有着重要的研究意义。因此,近些年越来越多的科研人员展开了对海水盐度的探测研究。目前,基于水体的盐度探测方法多基于接触式或表面探测,如基于高精度电导率法的船载CTD仪或浮标探测和微波遥感技术进行的航天探测,均无法实现非接触式、实时、大测量范围的获取盐度信息。其中,拉曼散射法测量水体盐度的方法,结合激光雷达技术,能够实现盐度探测方式的非接触、大面积、实时探测的优点,所以越来越受到重视。本文主要研究拉曼散射法测海水盐度过程中,针对拉曼散射光强度较弱与海水中成分复杂的特点,进行探测水体拉曼散射光谱实验系统的设计与搭建,并基于对海水成分的分析,配制相关溶液,对比研究海水中不同阴阳离子对拉曼散射光谱的影响。论文的主要工作与研究结果有:首先,针对拉曼散射强度较弱的特点,基于海水的透射窗口及拉曼散射特性,使用光路设计软件进行光路仿真设计验证、选用合适的激发光源分系统、增强分系统;为实现能够实时探测并且获取清晰拉曼散射光谱,计算并分析所需的光谱分辨率为0.05nm,选用单色仪PI Acton SP2500与PI-MAX-3 ICCD结合电脑端数据采集,搭建探测拉曼散射光谱的实验系统,以实时清晰获取拉曼光谱。其次,根据液态的拉曼散射光谱强度公式对不同温度、不同浓度的溶液光谱进行仿真,用于与实验结果进行对比验证;提出对数面积比法与高斯分峰法,对获取的拉曼散射光谱中反映盐度变化的特征峰进行反演分析,获得水体盐度变化信息,并对比分析其拟合线性关系式的残差平方和、相关系数与误差信息。最后,对于海水中的成分进行分析,针对含量较多的无机盐离子Cl-、Na+、Mg2+、SO42-配制不同溶液,利用已搭建的拉曼散射光谱探测系统获取不同单一溶液的拉曼光谱与混合溶液的拉曼光谱,经过对比分析光谱的强度信息,研究不同阴阳离子的影响关系;结合海水盐度实际范围,通过实验获取不同浓度(29.12‰、31.01‰、32.88‰、34.75‰、36.61‰)溶液拉曼光谱,使用经过理论验证的高斯分峰法对不同浓度的拉曼光谱进行数据处理,得水体盐度线性关系式为S=(99.003-y)/162.778,相关系数为0.982,残差平方和为0.474,误差为±0.158‰,验证了此方案的可行性。
其他文献
在PRO/E中运用齿轮精确建模的方法生成一对啮合直齿圆锥齿轮,然后利用PR0/E与MSC.Marc之间的良好的数据接口,将模型导入MSC.Marc,并对直齿锥齿轮的接触过程进行三维弹性有限元模拟,得
安溪县电影服务中心现有流动数字放映设备36套、21支农村电影放映队、26名放映员,担负着福建省委省政府为民办实事项目“2131”工程即实施一村一月一场公益电影放映任务。全
采用PROFIBUS现场总线技术、组态监控技术和互连网络技术,研究并实施了注塑机群的远程监控。监控系统采用生产现场底层设备监控级、采用现场总线的生产车间注塑机群集中监控
[目的]调查重症监护室(ICU)护士感知到的辱虐管理与职业获益感现状,对两者之间的相关性进行分析。[方法]2019年10月—2020年2月采用便利抽样法选取江苏省5所三级甲等医院的15
[目的]探讨应用标准病人情景模拟在新护士规范化培训中的应用与效果评价。[方法]选择2016年7月新入职应届毕业的50名护士作为研究对象。每月采用“理论授课+标准分项操作视频
<正>高原训练,或称低氧训练,一般分为适应期、基本期、调整期三个训练期。由于海拔高度的变化,机体心血管在不同的时期会出现一些变化来适应外界环境的改变。而机体的变化则
会议