基于干涉图分析的大气污染气体探测

为使被动傅里叶变换红外光谱仪能在移动状态下进行大气污染气体的探测,研究了一种对干涉图进行滤波的信号处理算法.该算法通过选择合适的传统滤波器除去干涉图上多余的信息而保留与目标探测气体的特征峰有关的信息,达到识别的效果.结果表明利用该算法对干涉图进行处理可有效地识别污染气体.由于该算法不需要获得背景光谱,从而实现被动傅里叶变换红外光谱仪在移动状态下进行污染气体的探测.     

一种移动背景下的污染气体遥感探测算法

作为一种有效的大气污染气体遥感探测识别手段,傅里叶变换红外光谱仪已经得到越来越广泛的应用。当污染气体与背景存在温差时,红外光谱就能反映出污染气体的吸收或发射特征。利用布鲁克公司的OPAG 22型光谱仪采样得到2048点的干涉图,当采用合适的信号处理算法时,可以在不需要预先测量背景的前提下直接分析干涉图得到污染气体的特征信号。本文介绍的快速背景扣除算法在污染气体的特征峰是单峰、多峰等情况下都能快速有效地扣除掉低频背景信号,检出目标特征。这一方法为快速移动背景下的污染气体探测识别研究提供了一个快速简便的方法。     

弱信号亮温光谱的污染气体快速识别算法

基于被动傅里叶变换红外光谱仪设计开发了一种新的快速气体识别算法, 利用改进的动量梯度下降法对实测 的亮温光谱进行快速的光谱拟合。该方法不需要预先测得背景光谱, 能直接从实测光谱中扣除大气气体和天空等背 景的干扰, 在提取出污染气体成分以及浓度的同时, 能实时得到大气中主要气体的浓度程长积, 此方法适用于低空背 景下弱信号的污染气体识别分析。     

无背景遥感FT-IR干涉图特征信息提取方法

为改进环境监测方法，结合遥感辐射传输模型，介绍了被动遥感傅里叶变换红外干涉图特征信息提取方法。该算法可直接对污染气体的遥感傅里叶变换红外干涉图进行处理，并利用数字带通滤波器压缩背景红外辐射及其他干扰物质。实现了目标特征信息的有效提取，无需对原始干涉图做傅里叶变换即可获得光谱，特别是无需使用背景光谱获得差谱或者比谱，克服了必须测量干净背景谱的限制。实验结果表明，经过特征信息提取的干涉图可用于模式识别和定量分析，效果良好。     

基于傅里叶变换红外光谱的热辐射体温度遥测新方法研究

常规遥感测温方法有三种:单色法、双色法、多色法,在这些方法中都是采用传统的光谱仪和探测器,这样探测速度慢,数据处理复杂并且测量结果受噪声影响很大.本方法应用傅里叶变换红外光谱仪探测热辐射体的红外辐射特性,因而其具有了傅里叶变换红外光谱仪所有的优势.为解决和避开传统方法中遇到的麻烦和困难,我们提出了一种新的温度反演算法,还详细讨论了遥感测量时的红外波段选择.我们对傅里叶变换红外光谱仪定标后,测量了一加热钢板的自然降温过程的红外辐射谱,用标准黑体辐射谱对测量谱做最小二乘拟合,并把拟合谱与测量谱做了对比,两者吻合的很好,并且用不同波段所得的测量结果也非常一致,表明结果是准确可靠的.     

成像光谱技术Ⅺ(SPIE Vol.6302)

一、傅里叶变换光谱仪 1.用于烟缕探测的移动式遥感傅里叶变换红外光谱仪(Winthrop Wadsworth等)     

成像光谱技术XI(SPIE Vol．6302)

一、傅里叶变换光谱仪1.用于烟缕探测的移动式遥感傅里叶变换红外光谱仪(Winthrop Wadsworth等) 2.用于远距离被动探测的8×8元镶嵌成像傅里叶变换光谱仪(Winthrop Wadsworth) 3.一种傅里叶变换光谱仪通用扫描机构控制器:可改善仪器在各种应用中的效用和灵活性(Luc Ro- chette等) 4.采用斐索干涉仪的喇曼光谱技术(J.Mudge等)     

Livermore成像博里叶变换红外光谱仪

Lowrence Livermore国家实验室目前正在运行一台超光谱成像仪,即Livermore成像傅里叶变换红外光谱仪(LIFTIRS).这台仪器能够以可控光谱精度在从3到12.5μm红外波段范围内工作.本文介绍了它的工作特性,现行能力,数据输出量和定标结果.为了在更大范围内应用红外遥感,例如气态排出物的识别和测绘,表面温度的遥测,以及基于物质的红外发射率特性对表面物质类型进行分类等等.正在研制Livermore成像傅里叶变换光谱仪与其它系统比较IFTS     

成像光谱技术XI

一、傅里叶变换光谱仪 1．用于烟缕探测的移动式遥感傅里叶变换红外光谱仪（Winthrop Wadsworth等）     

化学蒸汽红外光谱的遥感与识别

分析了傅里叶变换红外光谱仪（ＦＴＩＳ）遥感的目标气体和几种干扰物的红外光谱特征，给出红外光谱的模式识别方法用于远距离有毒气体环境的监测。用选定的标准样本进行训练，得到稳定的权值和阈值。该方法适合于对局部环境内有毒、有害气体成份的远距离实时监测。具有较高的识别率。应用的结果表明：该方法对特定成份的局部环境监测是十分有效的。     

FTIR spectroscopy for the hermeticity assessment of micro-cavities

This paper presents an alternative method for the hermeticity assessment of micro-cavities. The method consists in monitoring the internal gas pressure of a cavity by Fourier Transform Infra Red (FTIR) spectroscopy, and then deducing the cavity’s leak rate from the pressure variations. In order to carry out the IR transmission measurements, nitrous oxide was chosen as bombing gas due to its excellent absorption properties for mid-IR radiations. First FTIR spectroscopy measurements performed on test vehicles have demonstrated the method feasibility on silicon-silicon micro-cavities with internal volumes of 5mm³ or more. These test vehicles were then bombed with nitrous oxide, and standard leak rates of 3.4 × 10⁻⁷ atm.cm³.s⁻¹ were assessed by FTIR spectroscopy. These leak rates have been confirmed by N₂O pressure variation monitoring for a 20 mm³ micro-cavity.     

采用开放光路FTIR光谱法的1, 3-丁二烯测量研究

为验证利用开放光路傅里叶变换红外光谱法（OP-FTIR）测量工业区环境大气中1,3-丁二烯浓度的可行性,首先在实验室对配置的已知浓度的标准气体进行了测量研究。利用自行搭建的基于Bruker公司IR-Cube光谱仪的开放光路FTIR测量系统对不同浓度的1,3-丁二烯进行了测量,然后结合QASOFT数据库1,3-丁二烯的吸光度信息,利用非线性最小二乘拟合算法（NLLS）对测量光谱进行了浓度反演,并对测量系统作了线性标定。实验结果表明,开放光路FTIR测量系统性能稳定;系统响应快;线性度好,线性相关系数为0.998;系统对于1,3-丁二烯的检测下限约为18.77 mgm-2。实验研究表明,OP-FTIR系统能用于区域环境大气的1,3-丁二烯的监测和研究,开放光路FTIR方法能够作为1,3-丁二烯的一种分析检测技术。     

气体浓度检测光学技术的研究现状和发展趋势

综述了近些年来国内外痕量气体浓度检测技术研究的最薪进展.首先对传统的非光学气体浓度检测技术作出了简单的介绍,包括超声波技术、气敏法、热催化法、气相色谱法、干涉法应用技术,被动检气管法,然后重点阐述了基于光谱学分析气体浓度检测技术的最新发展动态,其中分别对差分吸收光谱技术(DOAS)、傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、可调谐激光二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)、差分吸收激光雷达(DIAL)和拉曼散射激光雷达、激光诱导荧光光谱技术、激光光声光谱技术进行了详细介绍,最后提出了现代气体浓度检测技术的发展方向.     

基于太阳光谱的FTIR技术监测石油化工区丙烯的浓度分布

介绍了一种基于太阳光谱的傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术实时监测石油化工区丙烯浓度分布情况的新方法和非线性最小二乘法反演污染气体浓度的算法。利用自主研发的车载FTIR系统对预监测污染源区域做闭合环路测量获取背景参考谱、测量谱,同时应用气体辐射传输的简化模型计算得到大气透过率谱,最终应用非线性最小二乘拟合算法对大气透过率谱反演得出污染源区域周边污染气体分布的柱浓度信息。运用此方法实际遥测了上海高桥石油化工区丙烯排放的情况,实验结果显示,测量的丙烯柱浓度分布准确地反应了污染物的排放和扩散情况,证明了车载FTIR技术在区域性污染气体监测方面的实用性。     

Room-Temperature Gas Sensing Properties of Nanocrystalline-Structured Indium-Substituted Copper Ferrite Thin Film

Nanocrystalline indium-substituted copper ferrite thin film has been prepared by a chemical coprecipitation method and characterized by x-ray diffraction (XRD) analysis, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, ultraviolet–visible (UV–Vis) spectroscopy, and gas sensing measurements. XRD and SEM analyses revealed heterogeneous particle formation with cubic structure. Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy revealed normal behavior for ferrite materials. The bandgap of the material was found to lie in the range of 1.54 eV, implying semiconducting nature. Gas sensor analysis revealed excellent sensing behavior at room temperature. The material showed fast detection response for liquefied petroleum gas (LPG) at low concentration, with enhanced sensitivity at increased LPG concentration. The thin-film sensor showed repeatability nature with reproducibility of ～ 96%.     

基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真

鉴于获取实测光谱成本高、获取量少和可测量云团种类少等限制因素,研究污染云团的红外光谱仿真,对于利用仿真光谱进行光谱识别的算法研究显得至关重要。以往的研究多利用经验的概率模型和经验的或半经验的参数来模拟污染云团的实时扩散,在此基础上再进行污染云团的红外光谱仿真。文中将利用基于物理的模型来精细地模拟污染云团的扩散,以弥补概率模型的欠精确性。研究了基于物理的云团扩散的机理,以及基于此扩散模型上红外光谱的生成方法,最终将生成的物理模型下的仿真光谱序列、概率模型下的仿真光谱序列和实测的光谱序列进行比较,得到了更为精准的仿真结果:就光谱残差而言,最高可提高14%,并指出了两种模型的适用范围。文中建立的基于物理模型的污染云团扩散及其红外光谱的实时仿真方法,对于高精度的云团红外光谱仿真及高质量的光谱识别算法研究具有重要意义。     

N-SixC1-x/P-Si diode fabricated using silane,1,1,1-trichloroethane and arsine at low temperatures

A novel method for depositing Si_xC_1-x alloys on silicon, based on the silane and 1,1,1-trichloroethane gas system, has been investigated in an inexpensive hot-wall horizontal LPCVD reactor. Temperatures in the range of 650 to 800°C and in situ doping using arsine were used successfully. The film characteristics were evaluated using electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and optical absorption. N⁺-P⁺ heterojunctions with low reverse leakage current and a forward-bias ideality factor of 1.55 were successfully fabricated     

利用FTIR对合肥地区气溶胶无机离子的研究

大气气溶胶是影响大气环境的主要污染物之一,在大气污染过程中,大气气溶胶粒子污染在其中占有重要的地位,通过FTIR系统检测合肥冬季气溶胶粒子中的无机离子成分,表明合肥地区冬季气溶胶的源与气溶胶的粒径有关:粒径小于2.5 μm的气溶胶细粒子,主要来源于化石燃料燃烧、机动车排放等人为污染排放源,而在粒径大于2.5μm的气溶胶中,矿石含量比较高.     

污染气团扫描式FTIR被动遥测系统

大气中某点的污染气体可利用FTIR技术实现远程被动遥测,而对于突发性污染气体泄露事故的检测和预警,污染气团的浓度分布是重要参数。根据以上需求设计了扫描式FTIR被动遥测系统,系统由FTIR光谱仪、可见光系统、扫描系统及计算机构成,系统控制软件使用LabVIEW编写。应用FTIR被动遥测模型反演算法获取污染气体浓度,并结合扫描位置参数获取污染气团分布信息,以伪彩色浓度分布图叠加可见光图像的形式显示结果。验证实验表明,系统运行稳定,可有效探测目标区域污染气团浓度分布,具有良好的应用前景。