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城市气溶胶相态垂直分布的激光雷达遥感技术
大气气溶胶,即大气中的悬浮颗粒物。通常所说的PM10(粒径小于10微米,可吸入颗粒物)或者PM2.5(粒径小于2.5微米,可入肺细粒子)是大气气溶胶的重要组成部分。从生成来源上看,大气气溶胶分为一次气溶胶(Primary Aerosols)和二次气溶胶(Secondary Aerosols)。一次气溶胶指自然界或人类活动直接排放的气溶胶粒子;二次气溶胶指通过大气中的物理、化学过程新生成的气溶胶粒子。在大气污染过程中,汽车尾气以及人类其他燃烧过程中产生的氮氧化物、煤炭等含硫燃料燃烧产生的二氧化硫等气体通过参与这些复杂的过程产生二次气溶胶,即“气-粒”转化过程。二次气溶胶是重度霾过程的气溶胶污染物的重要来源。 大气气溶胶以固态、半固态或者液态几种形式的相态而存在,其相态与上述大气中的化学过程有着紧密的联系。气溶胶粒子可以作为大气化学反应的“容器”,在气溶胶表面或内部进行与二次气溶胶生成有关的化学反应。气相分子在不同相态的颗粒物中的传输速率差别很大,固态气溶胶几乎只有表面能发生气相化学反应,而液态气溶胶在颗粒内部也能发生化学反应。因此化学反应加速与液态气溶胶表面积和体积的增大会形成正反馈过程,在液态气溶胶上发生的异相化学反应生成二次气溶胶,对雾霾过程中颗粒物爆发性增长有重要的贡献。因此,对城市气溶胶在边界层内以什么相态存在的空间分布的探测,是研究二次气溶胶生成、演化和扩散所迫切需要的一项技术,对于理解雾霾形成的机理有着重要的意义。 气溶胶的相态与颗粒物的化学组分和环境的相对湿度有关。目前对于颗粒物相态的测量,通常仅限于地面采样观测,缺少垂直空间方向上颗粒物相态的探测手段。在颗粒物浓度相对较高的大气边界层内,垂直方向上相对湿度往往有很大的变化,气溶胶的相态也一定存在很大差异。 北京大学物理学院大气与海洋科学系李成才副教授研究组与北京大学环境科学与工程学院朱彤教授研究组、吴志军研究员研究组共同合作,提出了一种新的利用偏振激光雷达获得气溶胶粒子相态垂直廓线的方法。气溶胶粒子对入射电磁波的散射过程,会造成散射光偏振特性的改变,如果利用线偏振光照射,散射光的偏振度相对于入射光会减小,这种改变称为气溶胶的退偏振能力。利用激光雷达观测的大气退偏振比可以对气溶胶粒子进行分类,例如非球形的冰晶和沙尘具有较大的退偏振比,而近于球形的城市气溶胶细粒子具有较小的退偏振比,区分沙尘与城市细粒子气溶胶的观测技术在国内外已经比较成熟,通常也是激光雷达业务观测的一项主要内容。但是把类似的观测进一步应用于区分城市气溶胶细粒子的特性,国际上尚没有相应的研究结果。通常来说,固态颗粒物形状不规则,而液态颗粒物更趋近于球型,不同相态的粒子退偏振能力存在差异。结合激光雷达垂直观测以及地面颗粒物相态仪的测量,研究组发现,激光雷达观测的城市气溶胶细粒子后向散射退偏振比与气溶胶粒子的弹跳率(与相态相关)具有很好的关系,从而建立了利用气溶胶粒子后向散射退偏振比反演气溶胶相态的参数化方案,并在国际上首次实现了长时间实时连续的气溶胶相态垂直廓线的探测。偏振激光雷达反演气溶胶粒子相态概念图 该研究成果已在线发表在美国化学学会(ACS)主办的环境与生态领域国际顶级期刊Environmental Science & Technology Letters(2018 IF=6.934)上。大气与海洋科学系博士研究生檀望舒为论文第一作者,通讯作者为李成才副教授。北京大学为唯一通讯作者单位。论文评审人之一对论文成果基于高度评价:“......to my knowledge, it is the first time in field studies. Particle phase states have been a hot topic because they can potentially influence the rates of gas-particle partitioning and multiphase reactions. I think this is a timely paper on this topic. The use of lidar depolarization to detect the particle phase states is novel”。
北京大学 2021-04-11
一种用于方形填料塔的辐射导流式气体分布器
本发明涉及一种用于方形填料塔的辐射导流式气体分布器,包括气体进口管、蝶形底板、蝶形封板和若干辐射导流板;所述蝶形底板与气体进口管的出口连通;所述辐射导流板沿着气体进口管的出口径向设置于蝶形底板和蝶形封板之间。该辐射导流式气体分布器使气体在方形填料塔内均匀分布,解决了方形塔中存在的塔壁面及边角区域气体偏流、涡旋和阻力损失较大等技术问题。
浙江大学 2021-04-13
超大规模 RDF 图数据的划分与并行分布处理方法
本发明公开了一种超大规模 RDF 图数据的划分与并行分布处理 方法,包括:对原始的 RDF 图数据进行预处理,生成对应的哈希字典 文件和整形三列表数据,并将整形三列表数据转换成关联矩阵 M;建 立关联矩阵 M 的超图模型,在该超图模型中,M 的主语、谓词和宾语 即为超边,与超边相关的数据即为超边数据;判断该 RDF 图数据是连 通图还是非连通图,如果是非连通图,则将该非连通图划分为多个连 通图;基于超图模型,并发的广
华中科技大学 2021-04-14
一种基于柔性传感器张力分布检测的纠偏器
本发明属于物料输送质量控制设备相关领域,并公开了一种基 于柔性传感器张力分布检测的纠偏器,其包括纠偏单元、流向调整单 元、角度测量单元、角度调整单元和中央处理单元,其中该纠偏单元 包括传动辊、张力辊、柔性传感器和纠偏执行机构等,由此实现张力 分布和总张力检测同时执行纠偏操作;该流向调整单元用于实现正负 双流向模式调整功能;该角度测量单元用于测量纠偏框架安装后的俯 仰角偏差和回转角偏差,并相应由所述角度调整单元执行俯仰角和回 转角的偏差消除。通过本发明,能够实时精确地获取物料输送时的张 力分布,并根据
华中科技大学 2021-04-14
一种绘制 P-III 型分布频率曲线的优化方法
本发明公开了一种绘制 P-III 型分布频率曲线的优化方法,通过建立 P-III 型分布频率曲线优化模型, 对理论频率和经验频率的相对误差赋予不同的权重,以相对误差权重的平方和最小为目标函数,并根据 流域概况和水库的实际情况添加参数的约束条件,以矩法估计的参数为初值,采用改进的非常快速模拟 退火算法求解模型,得到参数的最优解,从而绘制出 P-III
武汉大学 2021-04-14
一种环保型双金属钙钛矿量子点的制备方法
本发明提供了一种环保型双金属钙钛矿量子点的制备方法。在惰性气体保护的条件下,先将AgBr和BiBr3与反应溶剂十八烯,表面活性剂油酸、油胺混合,使其完全溶解,然后将混合溶液加热至反应温度,随后注入溶有溴化丁胺的DMF溶液,体系开始反应生成钙钛矿结构,并随着反应的进行,逐渐形成(C4H9NH3)2AgBiBr6量子点,最后用丙酮淬灭反应,即得到最终的(C4H9NH3)2AgBiBr6双金属钙钛矿量子点。本发明采用热注入合成方法,通过调节合成环境的酸性,在不改变钙钛矿形貌和晶体结构的前提下,实现对钙钛矿光学性能的调控。合成的钙钛矿量子点单分散性和稳定性较好,形貌均一,对于构筑能带隙可调的光电器件具有深远的意义。
东南大学 2021-04-11
一种基于PDMS聚合物的柔性量子点随机激光器
本发明提供了一种基于PDMS聚合物的柔性量子点随机激光器,包括两层PDMS薄膜层以及两层PDMS薄膜层之间夹置的渗透层,PDMS薄膜层中的交联剂浓度大于4%,渗透层中的交联剂浓度为2%?4%,渗透层为内应力分布不均匀的PDMS薄膜层,渗透层上设有至少一组由中心点向各方向发散的若干条线性凹槽或至少一组由中心点逐渐扩散的若干个环形凹槽,凹槽供量子点渗透。本发明量子点在随机激光出射过程中充当增益介质的作用,利用渗透层的内应力分布不均,通过光弹性效应形成局域化折射率不一致,增强多重散射作用,达到了降低出射随机激光阈值的目的。本发明中量子点填充在浓度较低的渗透层内,相比玻璃基板表面的量子点薄膜,具有长时间运作的特点。同时由于PDMS是柔性材料,具有可弯曲的特点,可以实现柔性随机激光器制备。
东南大学 2021-04-11
基于表面等离子体的量子点随机激光器及其制备方法
本发明提供了一种基于表面等离子体的量子点随机激光器,包括顺序层叠的第一玻璃基板、间隔层和第二玻璃基板,所述第一玻璃基板在与间隔层贴合的表面上设有微米级凹槽供量子点沉积,所述间隔层中含有固定在第二玻璃基板上的金属纳米粒子,控制金属纳米粒子与量子点之间的距离。本发明金属纳米粒子的表面等离子体共振效应增强泵浦光的激发效率和随机激光的辐射效率,同时间隔层有效避免了量子点与金属纳米粒子接触而产生的荧光猝灭现象,并且由于间隔层材料透明高分子聚合物,可以使金属纳米粒子的共振吸收谱发生红移,实现表面等离子体共振带和激励光谱与出射光谱的耦合,从而得到低阈值、高强度的稳定随机激光出射。
东南大学 2021-04-11
一种基于掺杂量子点波长转换的紫外探测系统及方法
一种基于掺杂量子点波长转换的紫外探测系统及方法,所述紫外探测系统结构包括封装外壳和依次设置的透镜、带有通光孔的斩波器、小端面涂覆光滑透明掺杂量子点薄膜的光锥、可见光CCD、与所述可见光CCD信号连接的图像处理单元,其中,所述斩波器、所述光锥、所述可见光CCD以及所述图像处理单元设置于所述封装外壳中;所述可见光CCD与所述光锥的大端面紧密耦合。本发明提供的基于掺杂量子点波长转换的紫外探测系统及方法,通过掺杂量子点实现紫外光信号的光谱转换,进而实现紫外图像探测,相比较现有技术,具有系统结构简单、性能稳定、成本较低的特点。
东南大学 2021-04-11
提高量子通信网络连通性的纠缠粒子对分发节点部署方法
本发明公开了一种提高量子通信网络连通性的纠缠粒子对分发节点部署方法,包括(1)将量子通信网络区域进行划分并编号;(2)对于含有n个量子通信节点的通信网络,随机部署m个纠缠粒子分发节点,计算量子通信网络连通度;(3)利用优化算法计算m个纠缠粒子对分发节点部署位置的最优解,即量子通信网络连通性最优时,纠缠粒子对分发节点的矩形编号和坐标。本发明可用于含有任意量子通信节点数目和任意拓扑结构的量子通信网络,其执行过程简单,且易于实现,量子通信网络的连通性得到显著提高。
东南大学 2021-04-11
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