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公开(公告)号：CN116793494B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202310721556.9
申请日：2023-06-15
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC: G01J3/28
Abstract: 本发明提供了一种基于序列匹配的MAX‑DOAS波长自动定标方法，包括：输入光谱的预处理；标准光谱特征波段的匹配通道反演；待测光谱亚通道级的光谱偏移纠正；待测光谱通道波长插值与输出。本发明还提供了一种基于序列匹配的MAX‑DOAS波长自动定标系统及计算机设备。本发明通过特征增强和通道插值方式，将光谱吸收结构与连续性进行增强，实现相邻通道内的分割与定标，光谱定标算法的分辨率显著提升，增加了光谱定标的精度。相较于全局卷积的方法，本发明的序列匹配算法结合MAX‑DOAS光谱探测信噪比的特性，选用高信噪比的探测中心波段进行全局波长反演，降低了仪器概率误差对定标的影响。
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公开(公告)号：CN113834792B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111108376.0
申请日：2021-09-22
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC: G01N21/31
Abstract: 本发明提供了一种基于MAX‑DOAS的50米分辨率痕量气体廓线反演方法，包括以下步骤：S1、输入原始光谱，通过光谱拟合获得O4斜柱浓度以及气体斜柱浓度；S2、所述O4斜柱浓度结合气溶胶先验廓线通过蒙特卡罗采样算法第一次反演计算得到气溶胶廓线；S3、所述气溶胶廓线结合气体斜柱浓度、气体先验廓线通过蒙特卡罗采样算法第二次反演计算得到痕量气体廓线。本发明实现了痕量气体廓线分辨率由200m提升为50m，极大降低了反演算法的平滑误差，提升了立体分辨率。另外，本发明采用蒙特卡罗方法替代高斯牛顿迭代求解，蒙特卡罗求解过程通过调整采样次数，使得算法的解更加接近全局最优解，提高了算法的可靠性和精度，提升了算法的计算效率。
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公开(公告)号：CN111707622A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010466911.9
申请日：2020-05-28
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于地基MAX-DOAS的大气水汽垂直分布及输送通量的测算方法，包括以下步骤：(1)水汽垂直分布的测算：利用地基MAX-DOAS技术，获得O4的对流层差分斜柱浓度和水汽的对流层差分斜柱浓度 将水汽的对流层差分斜柱浓度 除以对流层大气质量因子ΔAMF，获得水汽的垂直柱浓度 将t时刻对流层整层的纬向水汽总点输送通量乘以s，径向水汽总点输送通量乘以l，获得t时刻研究区域的纬向水汽总输送通量和径向水汽总输送通量。本发明观测方式简单，仪器装置容易实现，成本低，所获得的数据连续，时间分辨率高，便于分析水汽对气溶胶吸湿增长的影响以及水汽浓度对重霾天气形成的影响。
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公开(公告)号：CN107101962B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201710223358.4
申请日：2017-04-07
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC: G01N21/33
Abstract: 本发明公开了一种多组分污染源污染气体柱浓度的紫外成像遥测方法与装置，包括测量系统、校准系统，测量系统包括有接收望远镜、CCD探测器，接收望远镜和CCD探测器之间设置有旋转轮，旋转轮上安装有背景滤光片、目标气体滤光片，旋转轮还与第一电机连接；校准系统包括有小视场双望远镜、光谱仪，小视场双望远镜与光谱仪通过光纤连接，小视场双望远镜置于旋转台上，旋转台与第二电机连接；利用朗伯比尔吸收定律解析出目标气体的光学强度，结合校准系统的实时柱浓度对测量系统进行校准，再利用线性最小二乘拟合方法获得目标气体柱浓度在空间的二维可视化分布。本发明以太阳散射光为光源，远距离紫外非色散成像，时间分辨率和空间分辨率高。
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公开(公告)号：CN103983599A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410050777.9
申请日：2014-02-13
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC: G01N21/3504 , G01N21/359
Abstract: 本发明公开了一种基于直射太阳光谱高精度反演环境大气中二氧化碳垂直柱浓度的方法，先将获得的直射太阳光谱一阶泰勒展开为太阳归一化辐亮度、二氧化碳及其它干扰因素柱权重函数、低阶多项式的线性叠加，再利用大气辐射传输模型SCIATRAN对太阳光谱建模，将模拟计算值与直射太阳光谱进行非线性最小二乘法拟合，推导出二氧化碳的垂直柱浓度。在建模过程中，详细考虑与所记录直射太阳光谱相对应的观测物理参数、与光谱探测系统光谱分辨率相对应的仪器函数、先验二氧化碳廓线及先验干扰因素廓线、大气层高度及大气子层数，有效地修正红外波段气体吸收截面的温度、压强依赖特性，使用该方法可准确掌握环境大气中二氧化碳垂直柱浓度的波动规律。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116793494A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310721556.9
申请日：2023-06-15
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC: G01J3/28
Abstract: 本发明提供了一种基于序列匹配的MAX‑DOAS波长自动定标方法，包括：输入光谱的预处理；标准光谱特征波段的匹配通道反演；待测光谱亚通道级的光谱偏移纠正；待测光谱通道波长插值与输出。本发明还提供了一种基于序列匹配的MAX‑DOAS波长自动定标系统及计算机设备。本发明通过特征增强和通道插值方式，将光谱吸收结构与连续性进行增强，实现相邻通道内的分割与定标，光谱定标算法的分辨率显著提升，增加了光谱定标的精度。相较于全局卷积的方法，本发明的序列匹配算法结合MAX‑DOAS光谱探测信噪比的特性，选用高信噪比的探测中心波段就行全局波长反演，降低了仪器概率误差对定标的影响。
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公开(公告)号：CN115014519A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210673803.8
申请日：2022-06-15
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
Abstract: 本发明提供了一种基于法布里珀罗干涉仪的超光谱分辨光谱仪，包括光学导入系统、法布里珀罗干涉仪一级分光系统、二级光谱阶次选择系统和二维面阵探测系统；光学导入系统用于接收待测光束进入光谱仪系统，并将光束通过准直透镜投射到一级分光系统中；法布里珀罗干涉仪一级分光系统用于接收来自准直透镜的不同角度的平行光束，并通过干涉光谱的角度依赖性进行一级分光；二级光谱阶次选择系统用于将一级分光系统分离出的混叠光谱在一个空间维度上进行二次选择；二维面阵探测系统用于接收粗分辨光谱信号和高分辨光谱信号。本发明的优点在于：具有高光谱分辨率、宽光谱范围，且成本相对较低、体积相对较小。
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公开(公告)号：CN113945528A
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202111171349.8
申请日：2021-10-08
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
Abstract: 本发明提供了一种基于法布里珀罗干涉仪的氨气测量装置，包括紫外光学导入系统、法布里珀罗干涉仪、聚光透镜、探测器和数据处理系统；紫外光学导入系统沿光路依次设有紫外光源、准直光路组件、带通滤光片、气体吸收池、分光棱镜、反射镜；分光棱镜将光束分为两条，并通过反射镜将分别射入法布里珀罗干涉仪；法布里珀罗干涉仪用于接收两路光并分别向外输出信号；法布里珀罗干涉仪处理后的光信号分别沿各自光路射出，并经聚光透镜投至探测器；数据处理系统用于数据处理。本发明还提供了一种基于法布里珀罗干涉仪的氨气测量方法。本发明极大的提高了测量信噪比，同时达到传统光谱测量的测量精度，实现了氨气的高精度快速测量。
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公开(公告)号：CN112858206A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110043487.1
申请日：2021-01-13
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC: G01N21/3504 , G01N21/01
Abstract: 本发明提供了一种基于可调谐FPI的中红外气体测量方法，包括如下步骤：(1)同步控制光源的调制频率和探测器端的解调设置；其中，光源发射光束，通过控制可调谐FPI的驱动电压改变FPI腔长，实现可调谐的干涉滤光效果；再利用探测器接收滤波后的调制光束，得到光谱扫描；(2)获取探测器的暗光谱，测得光源的灯谱数据和待测气体的光谱数据；(3)使用DOAS技术，得到去除干扰气体影响的实际待测气体浓度。本发明还提供了一种基于可调谐FPI的中红外气体测量装置。本发明的以较低成本和较小的仪器尺寸实现相应的检测功能，也避免了NDIR技术的复杂校准步骤，在保证测量精度的同时，还有效提升了气体浓度测量系统的易用性。
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公开(公告)号：CN112858200A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110042071.8
申请日：2021-01-13
Applicant: 中国科学院合肥物质科学研究院
Abstract: 本发明提供了一种二氧化硫快速定量成像测量装置，包括二氧化硫气室、紫外相机、焦平面滤光片阵列、计算机和显示屏。二氧化硫气室用于标定二氧化硫柱浓度；紫外相机位于二氧化硫气室后方，包括相机本体和紫外相机镜头；紫外相机镜头设于相机本体上，且朝向二氧化硫气室所在方向；焦平面滤光片阵列设置在紫外相机的焦平面处，其上交替排布有第一窄带滤光片与第二窄带滤光片；计算机与紫外相机相连，用于处理图片数据并反演二氧化硫浓度；显示屏连接计算机，用于显示处理后的二氧化硫浓度信息。本发明结构简单，操作便捷，集成度高，解决了紫外差分成像多光谱通道无法实时采集以及多通道间视场不一致的问题，实现了二氧化硫实时快速成像定量测量。
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