摘要：TracePro软件是一套用于光学系统设计与分析和照明系统设计与分析的光线追迹仿真软件,它是第一套以ACIS solid modeling kernel为基本的光学软件。通过TracePro软件仿真了一个用于非分散红外汽车尾气监测仪的光源准直系统和卡式球面镜收集系统,该系统可以在15 m宽机动车道上对汽车排放尾气中HC,CO和CO_2污染物质的浓度进行监测。通过TracePro的分析,检查光学设计中存在的缺陷与不足,再对设计进行调整与修改,为后期的机械设计和装配调节提供参考数据。

摘要：大气气溶胶散射系数不仅是反映大气污染程度的指标,也是研究气候变化的重要参数之一。介绍了一种基于积分浊度法测量大气气溶胶散射系数的方法及系统设计。分别从系统原理、硬件设计和软件设计等方面介绍系统设计实现过程;采用恒流驱动方式保证光源稳定发光,高速单光子计数方式对散射光信号进行探测。最后通过实验验证了系统光源的线性、稳定性和探测器的准确性,并给出了与HW-N1型前向散射式能见度仪测量结果的对比,得出系统的设计是可行和可靠的结论。

摘要：介绍了基于AVR单片机的多轴差分吸收光谱仪(multi-axis differential optical absorptionspectroscopy,MAX-DOAS)控制系统设计。采用Atmega128 AVR单片饥实现MAX-DOAS系统的数据通信、背景电机控制、扫描电机控制及温度检测和控制,并给出了整个控制系统的电路设计方案及软件实现过程。设计的控制系统可以使MAX-DOAS系统实现痕量气体垂直柱浓度与廓线的自动监测。

摘要：散射系数是气溶胶光学性质的重要参数之一。为了研究气溶胶光学性质,研制了一种用于测量散射系数的积分浊度仪。介绍了该仪器的工作原理、系统结构设计,对该仪器中最为重要的光学测量腔室和光源给出了最优的设计方案。该仪器与前向散射型能见度仪对比实验结果显示散射系数与能见度的相关系数为0.834,证明了本仪器的可靠性。本仪器光源稳定,整体系统结构简单,成本低廉,有广阔的应用前景。

摘要：开发了基于高灵敏度电离室检测技术的通用型光离子化检测器。对光离子化检测器的核心部分进行了分析与设计,着重阐述了系统设计的原则、结构及特性。利用配制的标准气体和PID检测仪进行联测优化和线性度测量,并给出了仪器实验性能的实例。证明了该光离子化检测系统的确能够检测特定极低浓度的有机化合物,并且可以区分不同梯度的同种样品。

摘要：以高亮LED为激发光源研究了藻类光合作用活性的快速、原位测量方法。通过对不同藻类的吸收光谱曲线分析,结合实验测量研究了在藻类光合作用活性测量中采用测量光、饱和脉冲光和光化光三种不同激发光照情况下获得的光诱导荧光曲线;为了提高激发光源的稳定性,研究并设计了基于升压式的LED恒流驱动电路,消除了电源电压波动和温度变化等对光源光照度不稳定性的影响,为藻类光合作用活性测量系统的设计提供了基础参数。

摘要：针对大气监测需要,研制了傅立叶变换红外光谱仪,介绍了数据采集系统的设计实现,在HeNe激光反馈控制系统和高精度数据采集卡的基础上实现了干涉信号等光程差间距采样,编制了数据采集与处理软件。实验结果表明,系统光谱分辨率可达到1 cm-1,满足大气多组分监测的需要。

摘要：介绍了MAX-DOAS监测系统软件的设计与实现,包括对光谱仪及探测器单元、望远镜探测方向单元、温度控制单元的控制。软件使用Microsoft Visual Basic 6.0编写,界面简洁直观,操作简便,实现了光谱数据的实时采集及痕量气体垂直柱浓度的反演。系统实现长时间无人值守连续工作.

摘要：高分五号卫星是我国首颗高光谱综合观测卫星,其上搭载了我国自主研制的大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI),获取紫外至可见谱段的高光谱辐射信息,可用于定量监测二氧化氮、二氧化硫、臭氧等污染气体的全球/区域分布和变化,是我国首台实现大气污染气体探测的星载高光谱载荷。载荷发射后进入在轨测试阶段。待测试完成后,将正式交付用户,进入业务化应用阶段。主要介绍EMI载荷的测量原理、设计方案,总结了在轨信噪比、光谱分辨率、光谱定标精度和辐射定标精度等关键指标,并展示EMI载荷测量的全球NO2、O3分布。测试结果表明,EMI载荷在轨工作状态良好,光谱数据精度高,可应用于全球污染气体产品反演。后续业务化应用可有力支撑大气污染防治、全球气候变化管理等用户需求。

摘要：基于星载差分吸收光谱仪转动部件控制需求,设计了星载光谱仪转动部件的测试系统。采用微动开关复位加定步的电机运动方式实现电机的精确定位。采用脉冲调制(PWM)的方式实现驱动电流的精细调节。并搭建平台对系统进行重复性测试,实验结果表明,测试系统具有较高的可靠性和稳定性,能够满足光谱仪的精确定位要求,使电机在工作寿命内按计划完成定标工作。