【摘 要】
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面向石油化工等领域的气体检测分析应用,本团队采用可调谐激光二极管吸收光谱技术,研制了一种近红外激光甲烷(CH4)同位素丰度传感器.为了提高同位素丰度的检测稳定性,采用自主开发的双比例阀压力控制模块动态控制气室压强.设定目标压强为13.332 kPa,30 min压强监测结果的均值为13.326 kPa,1σ标准差为25 Pa.为了提高同位素丰度的检测精度,采用线性回归算法替代传统的吸光度峰值比方法,并使用体积分数为5×101的标准CH4气体开展检测实验,将两种方法的检测结果进行了对比.结果 表明:使用吸光
【机 构】
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吉林大学集成光电子学国家重点联合实验室,电子科学与工程学院,吉林长春130012;吉林省红外气体传感技术工程研究中心,吉林长春130012
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面向石油化工等领域的气体检测分析应用,本团队采用可调谐激光二极管吸收光谱技术,研制了一种近红外激光甲烷(CH4)同位素丰度传感器.为了提高同位素丰度的检测稳定性,采用自主开发的双比例阀压力控制模块动态控制气室压强.设定目标压强为13.332 kPa,30 min压强监测结果的均值为13.326 kPa,1σ标准差为25 Pa.为了提高同位素丰度的检测精度,采用线性回归算法替代传统的吸光度峰值比方法,并使用体积分数为5×101的标准CH4气体开展检测实验,将两种方法的检测结果进行了对比.结果 表明:使用吸光度峰值比方法得到的同位素丰度(δ13CH4)均值为1.633％,1σ标准差为0.962％,该结果与理论值偏差较大,且稳定性较差;使用线性回归算法得到的1σ标准差为0.367％,均值为4.652％,与自然界甲烷的同位素丰度结果一致,该算法检测结果的稳定性是吸光度峰值比方法的2.62倍.本文提出的压力控制方案和线性回归算法,为研制可实用化的同位素丰度传感器奠定了基础,在环境保护、资源勘探等领域具有潜在的应用前景.
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为了减小手持双目望远系统的体积与质量,在单片多表面光学系统原理的基础上,建立了单片多表面望远系统的模型,构建了中心厚度与遮拦比的关系表达式,通过计算得到了系统的初始结构,并进一步优化出一款便携多表面反射式望远系统.该望远系统由单片透镜组成,光线在透镜中发生4次反射,各反射面均为偶次非球面.系统的工作波段为可见光,放大倍率为5×,透镜的基底为聚甲基丙烯酸甲酯,直径为15 mm,总长为5 mm,全视场为1.15°.优化后的镜头全视场波像差满足使用要求,光学传递函数(MTF)曲线平滑,在60 lp/mm处大于0
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