光程长对光谱测量误差的影响

光程长的选择在光谱测量方法设计中非常重要,但实际测量中很难实现精确最佳光程长．从灵敏度的角度研究了在近红外光谱测量中,光程长和测量灵敏度之间的定量关系,讨论了它们对测量结果的影响：单位光程长吸光度越小,则光程长对测量误差的影响越小,可选择光程长范围就越宽;大于最佳光程长区域相对于光程较小区域,光程长变化对测量结果影响较小,可选光程过窄,应通过减小单位光程吸光度来扩展可选区域．对于单个样品,当最佳光程长获取存在较大误差时,应使所选光程长落在大于最佳光程长区域;当一组样品分别对应不同最佳光程长时,也应选择较大光程．在10个光程长下,通过6000cm^-1～5900cm^-1长波段不同浓度葡萄糖水溶液光谱测量实验,对理论结果进行验证,二者吻合较好．     

基于卡尔曼滤波的差分光学吸收光谱法

针对差分光学吸收光谱(DOAS)技术中气体吸收结构的重叠问题,提出利用卡尔曼滤波进行光谱校正.卡尔曼滤波是一种递推式的现代滤波方法,它在吸收结构严重重叠的情况下,仍可得到很好的分析结果.文中简介了差分光学吸收光谱法,分析了卡尔曼滤波原理,并应用卡尔曼滤波对大气中SO2的差分光学吸收光谱进行了研究,同时探讨了大气中NO2和O3对SO2测量的影响.实验结果表明,该方法可有效地校正重叠,提高了DOAS系统的精度.     

利用小波变换消除颗粒物Mie散射对DOAS技术的影响

为消除烟气中颗粒物Mie散射对差分吸收光谱(DOAS)法反演气体浓度的影响,提出了多项式结合小波变换的滤波方法.数值研究结果表明:对不同的颗粒物浓度和不同的气体浓度,采用该滤波方法都能够大幅度降低气体浓度的反演误差,且小波变换的层数随颗粒物浓度的增加而增加.实验研究表明:基于该滤波方法的DOAS技术,对0~1377.2mg/m3范围内的SO2气体,其浓度反演误差大都在10%以内,零点漂移由50.96mg/m3降为9.96mg,/m3,提高了DOAS技术的测量精度.     

一种光纤组量程扩增的激光频率扫描干涉绝对测距系统

为解决激光频率扫描干涉(FSI)测距系统随着目标距离增大测量精度下降的问题,提出了一种利用光纤组量程扩增技术实现大尺寸绝对测距的精度补偿方法。采用参考光路光程可变递增的方法,建立了光纤组量程扩增的激光频率扫描干涉绝对测距系统,通过FSI原理实现了量程扩增部分光程差的自标定。对应不同测量目标,通过粗测和精确测量,实现了系统原点自标定、光纤通道切换和目标值的精确测量。实验结果表明,在测量距离大于3 000mm后,光纤组量程扩增测距系统具有更高的绝对距离测量重复精度,在6 700mm目标位置的绝对距离重复精度比FSI测距系统的重复精度提高了2.4μm,并且在大尺寸测量方面更具有一定的优势。     

白光干涉零光程差位置四步测量法及其精度分析

为研究现代干涉技术的应用，提出一种测量绝对长度和位移大小的白光干涉中零光程差位置测量方法。在测量中以双光束干涉条纹间距的四分之一大小为采样间隔，以四步测量法作为数据处理方法确定干涉条纹的局部调制度，采用重心法确定干涉条纹调制度的最大值位置，并以此作为零光程差位置，对光电测量系统中的机械精度与光电测量精度对测量结果的影响进行了定量计算，使用本方法，在1％的光强测量精度下可达到10nm的位置定位精度。     

改善矢量网络分析仪的长电缆测量精度

在使用矢量网络分析仪(VNA)进行长电缆测量中,由于在电缆上的时间延迟会引入测量误差。本文通过分析VNA测量原理讨论了测量误差来源,并针对不同使用情况提出了改善测量精度的解决方法。     

容器内液体折射率的低相干光干涉测量法

提出了一种测量容器内液体折射率的低相干光干涉方法。实验采用宽带低相干半导体激光光源和改进的迈克尔逊干涉仪,将装有待测液体的容器放入测量臂光路中,当来自容器前后壁的反射光的光程分别与来自参考臂的反射光的光程相等时,会出现干涉现象。利用单个光电探测器得到此干涉交变信号,经计算可求出容器前后壁之间的光程差,进而得到待测液体的折射率。实验结果表明,光学延迟套件上反射镜的平移精度可控制在5μm之内,移动步长为1μm,折射率的测量精度可达10-4量级。此法可用于生物医学检验、食品检验等领域内液体浓度或折射率的实时非接触监测。     

差分光学吸收光谱法在线测量燃烧污染产物浓度

本文将差分光学吸收光谱法(DOAS)应用于在线测量燃烧污染物浓度,介绍了DOAS的基本原理,描述了实验系统,并介绍了三角平滑法处理DOAS吸收截面数据和利用差分光学密度与差分吸收截面之间的互相关来求得混合气体中各气体组分的浓度的方法。     

小角度干涉条纹移动测量法

要 本文阐述具有角度的工件在干涉显微镜下移动，造成光程差的变化，从而引起干涉条纹的移 动。通过测量工件的移动量和干涉条纹移动量之间的关系计算工件角度．这种方法比起一般干涉 条纹不动的测量法可扩大测量范围、提高测量精度，使用也较方便．文中列举几个测量实例和数 据，并分析其测量精度。     

耦合差动式纳米级分辨力位移测量激光干涉仪

介绍了一种新型的主级精度位移测量激光干涉仪的设计原理与应用,该干涉仪以独特的光学原理被命名为“耦合差动式激光干涉仪”,其结构简洁紧凑,性能稳定,光路布局对称性好,不存在死光程,光程差倍增,容易装调,符合阿贝原则和结构变形最小原则,在１０ｍｍ测量范围内,获得了λ／８００的分辨力和纳米级的测量精度。     

时间分辨荧光免疫分析仪测量时间稳定性的研究与设计

时间分辨荧光免疫分析仪的测量精度取决于微弱荧光信号的测试精度,而测量时间不稳定将导致测量的荧光信号强度发生波动。针对影响测量时间精度的3个因素(时基信号误差、触发误差、量化误差),采用TX2108带温度补偿的晶体振荡器作为时基信号源,减小时基信号误差;采用RISC结构的高速单片机及性能稳定的74HC系列外围器件,减小触发误差;采用双游标法使测时分辨力提高3个数量级,减小量化误差。实验表明:在保证同样测量精度的前提下,所需测量次数由1 000次减少到120次。     

加窗加权插值离散傅里叶变换在波长扫描干涉仪中的应用

针对现有的波长扫描干涉仪在采样范围内信号周期数较少时含有比较严重的信号频谱泄漏,导致较大的恢复误差的问题,提出一种基于加窗加权插值离散傅里叶变换(DFT)的频率估计的光程差恢复算法,该算法在信号采样长度为2～3个周期时仍能很好地抑制频谱泄漏．仿真结果显示：当周期数较少时,该算法恢复精度相比于现有的傅里叶变换相位斜率法有很大提高．对平面镜及单刻线标准样板的测量实验显示：加窗加权插值离散傅里叶变换算法达到约10 nm的恢复精度,进一步验证了该算法在波长扫描干涉仪的光程差恢复中有很好的应用价值．     

TN型液晶光栅的衍射特性研究

研究TN型液晶光栅的光程差与衍射特性的关系.用扭曲角及延迟量测试仪CG-200测量施加电压区光程差随电压的变化,根据光程差计算透过率,再与由显示器测量系统DMS-301测得的加电压区透过率比较.实验结果表明,无电压区光程差不变,有电压区光程差逐渐减小,光强重新分布.当电压从1.0 V升到1.6 V时,光程差减小缓慢,有微弱的衍射现象;当电压升高到2.0 V时,光程差急剧下降,出现明显的衍射现象.实现了液晶光栅的电控衍射光强分布.     

微双折射光程差测量技术

研究了微双折射光程差测量技术，提出用旋转半波片－反射法测量半封闭玻璃制品应力，探讨以电光调制法为基础的微双折射光程差测量系统的稳定性。从软件和硬件两个方面建立起自动测量系统。实践证明达到了预期要求。     

磁性Fe3O4明胶复合纳米粒子的制备与表征

用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子,然后用异丙醇为凝聚剂采用单凝聚法制备磁性Fe3O4明胶复合纳米粒子。考察了明胶浓度与异丙醇的体积以及Fe3O4含量对粒径分布及性能的关系。采用透射电子显微镜和Zetasizer粒度分析仪测量磁性明胶复合纳米粒子的平均粒径,X射线衍射仪和红外光谱以及热重及差热分析进行结构和热稳定分析。结果表明磁性Fe3O4明胶复合纳米粒子中的Fe3O4纳米粒子被明胶所包覆,而且粒径很小,具有良好的热稳定性。     

供电系统谐波的一种自动测量

介绍既具有数字示波器功能,又具有数字多用表功能,且能进行多种计算的智能仪器—U900F便携式电能质量分析仪的测量原理和性能特点;并阐述了如何利用该仪器实现供电系统谐波的自动测量,实践证明,U900F便携式电能质量分析仪的应用不但简化了谐波测量,同时也提高了测量精度。     

LI-840A CO2/H2O气体分析仪的恒温改进及校标方法

针对测量精度受温度变化影响较大的不足,对LI-840A CO2/H2O气体分析仪进行了恒温控制改进;并在效果检验和仪器性能测试的基础上,提出了进一步改进观测方法的建议。结果表明:(1)自制恒温箱的温度控制范围为1~45℃,控温精度可达到±0.1℃。(2)恒温控制改进后,LI-840A与Picarro G1101-I气体分析仪的CO2浓度观测结果均十分接近且变化趋势一致。结合每天一次的校准频率,可以保证LI-840A的CO2浓度观测偏差控制在2μmol·mol-1以内,并在实际观测中得到了验证。     

基于矢量网络分析仪的信道链路标校方法

卫星导航系统中收发信道链路的时延标定与测量对系统性能和定位精度具有重要意义,介绍了常见的收发设备零值标校方法,重点分析了基于矢量网络分析仪的绝对时延测量方法,通过校准和测量原理以及测量精度的比较,突出了基于矢量网络分析仪的梳状波发生器法(SMC+Phase)进行时延测量的优势。     

旋转式扫描方法在光学相干层析成像系统的应用

提出了一种新的旋转式光程扫描方法,用于光学相干层析成像系统中参考臂端的轴向光程扫描．其中,利用光程控制盘来改变参考臂的光程,用猫眼逆反射器来实现参考臂端光束的精确回射,实现了5000r／min的快速扫描,并由实验数据得到了测量点的信号强度折线图．分析表明,信号强度的相对误差小于3％,与直线式扫描方式相比,旋转式扫描方法可以通过光学介质的旋转切换来实现不同光学光程的快速改变,实现光束的精确回射,具有扫描结构简单、易于控制、成本较低和精度较高的优点．     

饮用水管网水质重金属浓度遥测研究

基于EDTA试剂络合有颜色重金属离子变化为更深色的原理,采用长光程光度比色传感器来监测自来水管网的重金属总量浓度。长光程光度比色传感器采用了GSM-GRPS无线通信传输技术来实现数据的遥传,试验结果表明:此设计符合实时监测的要求。