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中国科学院合肥物质科学研究院专利：防止激光在充有甲烷的拉曼管窗口上产生污染的装置
中国科学院合肥物质科学研究院专利：激光吸收光谱大气甲烷浓度在线监测仪的光学结构
近日，中科院合肥研究院安光所张志荣研究员课题组在全量程宽温本征安型气体传感微探头研发方面取得新进展，相关研究成果以《一种基于近红外光谱的紧凑型本征安全全量程甲烷微探头》为题发表于国际刊物Sensors and Actuators B: Chemical。激光吸收光谱技术作为比较成熟的气体测量方式得到了广泛认可，已经在环境保护、工业过程控制、人体健康、能源安全等众多场合得到推广和应用。市场上的主要产...
近日，中国科学院深圳先进技术研究院材料所（筹）光子信息与能源材料研究中心马明副研究员团队与韩国延世大学Jong Hyeok Park教授团队合作，在Advanced Science（Advanced Science 2020, 2001946; IF:15.84）上发表题为Catalytic Oxidation of Methane to Oxygenated Products: Recent A...
利用可调谐二极管激光吸收光谱技术检测气体浓度时,为了从红外传感信号中提取一次及二次谐波信号来表征气体浓度,研发了一种基于数字信号处理器的数字正交锁相放大器.介绍正交锁相放大原理,设计谐波提取算法,给出数字正交锁相放大器的软硬件实现方案.利用配备的浓度为1%~5%的甲烷样品以及研制的锁相放大器,开展气体实验.实验结果显示,当甲烷浓度为5%时,在二次谐波对应的频率点处,测得的系统信噪比为34 dB,表...
一种具有高稳定性和高敏感度的紧凑型仪器，能精确、实时、实地连续测量和显示环境空气中的痕量甲烷（ＣＨ４）浓度。仪器采用了已集成热电制冷器激射波长为７．５μｍ的法布里珀罗量子级联激光器（ＱＣＬ）在室温脉冲工作模式下的最新技术，以覆盖ＣＨ４ 位于ν４ 附近基频特征吸收谱带。同时，采用高品质液氮制冷碲镉汞中红外探测器，配合全反射镀金椭球反射镜一同使用，在２０ｃｍ 单路径开放式光路吸收气室环境下，确保被测...
在直流等离子体甲烷转化反应体系中分别引入Ｃ６ＭＩＭＢＦ４，Ｃ６ＭＩＭＣＦ３ＣＯＯ，Ｃ６ＭＩＭＨＳＯ４ 三种离子液体，采用光谱在线技术检测反应中活性物种的种类和光谱谱峰相对强度的变化，研究了离子液体在气液等离子体甲烷转化反应中的作用机理。结果表明：向甲烷等离子体体系中引入离子液体可得到稳定的气液界面，并提高了甲烷转化率和Ｃ２ 烃产物收率，Ｃ６ＭＩＭＣＦ３ＣＯＯ 和Ｃ６ＭＩＭＢＦ４ 有助于提高Ｃ２ 烃...
使用荧光光谱和紫外光谱分析消毒剂(自由氯，自由溴)和色氨酸的反应及消毒副产物三卤甲烷的产生特性。实验表明：消毒剂反应降低了色氨酸荧光强度和FRI值(fluorescence region integration)，二者线性相关。消毒剂中自由溴比例增加，荧光团FRI降低，UV280值降低，UV254值增加。THMs中溴代产物比例也随自由溴比例单调增加，而THMs总量没有呈现相似的变化规律。反映出和自...
四氯化碳萃取辅助的水中甲烷拉曼探测技术研究
四氯化碳 甲烷 拉曼光谱 萃取作用
2012/8/31
在常温常压下，由于甲烷(CH4)在水中的溶解度很低，使用常规拉曼光谱技术很难获得水中溶解的低浓度甲烷的拉曼信号。为解决上述问题，提出了一种四氯化碳(CCl4)萃取辅助的探测新方法。利用萃取作用，把溶解在水中的微量甲烷富集到四氯化碳溶液中，通过对其中溶解的CH4拉曼信号的探测以检验水中微量CH4的存在，以此提高实验室条件下水中溶解甲烷的探测灵敏度。在实验室条件(25 ℃，1 atm)下，分别对CH4...
光学式低浓度甲烷气体传感器的研究
光学 甲烷 传感器 光谱吸收
2011/4/20
针对０．５％ＶＯ Ｌ以下的低浓度甲烷气体，设计了一种基于近红外可调谐半导体激光吸收光谱的光学式甲烷气体传感器．调谐激光器扫描甲烷气体位于１６５３．７２ｎ ｍ处的吸收谱线，采用一次谐波“ 峰 平比”对气体浓度进行测量．该方案能够有效地消除激光器光强波动和其它同类光功率波动所带来的响，通过标定后的测试实验表明传感器测量准确度可达０．０２％ＶＯ Ｌ
以4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)和正丁醇为原料合成了4,4’-二环己基甲烷二氨基甲酸丁酯(H12MDU)，得到两种固体产物(A和B);分别利用熔点测定、红外光谱、元素分析、核磁共振和质谱等技术对产物结构进行分析表征。结果表明，固体A和B均为目标产物H12MDU。固体A为反-反结构H12MDU，固体B为H12MDU不同异构体的混合物，不仅含有反-反结构H12MDU，并且至少含有顺-...
非分光红外(NDIR)技术测定反刍动物甲烷和二氧化碳研究
非分光红外 反刍动物 甲烷 二氧化碳
2011/4/22
反刍动物体内甲烷通过嗳气排入大气，它的产生损失6%～15%的饲料能量。应用非分光红外(NDIR)探测技术，采用电调制红外光源探测器及单光束双波长技术，实现了对反刍动物CH4和CO2痕量气体排放的实时长期自动超灵敏的监测。10只体况良好，体重相近(25±5)kg的成年羯羊作为供试动物，在隧道体系中进行连续80天的监测。结果表明，甲烷和二氧化碳气体的平均回收率分别为(96.7±6.6)%和(96.2±...
基于棱镜气室的光纤甲烷传感系统的研究
光纤传感 甲烷检测 棱镜气室 谐波检测
2011/4/22
综合运用棱镜气室与谐波检测技术，构建了适用于宽广浓度范围内的光纤甲烷检测系统。以大气环境为背景，基于比尔-朗伯(Beer-Lambert)定律在气体弱吸收时的近似表述，利用背景扣除和比值处理技术，实现了常压下甲烷不同浓度水平(0～20%)的检测。利用渐变折射率透镜(GRIN)气室测量了甲烷在不同浓度时的直接吸收谱，结合现有DFB-LD光源选择甲烷2ν3带的R5支(1 648.212 nm)作为被测...
在场强为1013~14 W/cm2的飞秒激光的作用下, 甲烷分子能解离成中性碎片. 提出一种机理解释这个新现象, 即甲烷分子首先被多光子激发到超激发态, 后者再解离成中性碎片. 采用准二原子模型, 用Morse势能曲线来描述超激发态甲烷分子, 并且在这些势能曲线上, 使用准经典轨线的方法研究了超激发态分子的解离动力学, 从而解释了在超快激光脉冲中甲烷分子的中性解离过程.
基于1.6 μm甲烷气体吸收线的半导体激光器频率稳定性分析
2007/8/20
利用波长调制技术以及数字PI控制器将外腔二极管激光器（ECDL）稳定到1.6 μm处的甲烷气体吸收线上.稳定后的激光频率波动小于5.6 MHz，相对于自由运转时的160 MHz有了很大提高, 而误差信号的Allan方差均方根（即稳定度）在平均积分时间为64 s时达到最小值1.66×10－11.从理论上定性分析了频率稳定度受到的各种限制因素，最后得出本实验中频率稳定度主要受频率调制和探测器噪声限制的...