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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
一种穿墙雷达对多运动目标实时探测、分离的方法
一种穿墙雷达对多运动目标实时探测、分离的方法,通过一种基于指数平滑滤波器的杂波抑制算法 剔除复杂的背景信号,更快速、准确地保留运动人体目标的信息;通过一种基于希尔伯特变换的包络检 测算法,从而实现将各运动目标置于不同包络的波峰;通过一种基于将固定阈值和自适应阈值相结合的 算法,从而更快速地实现将各运动目标的分离在不同的区域;本发明方法简单、执行效率高,适用于便 携式穿墙雷达隔墙对多运动人体目标的探测,为穿墙雷达对各运动目标准确定位提供了有力的保
武汉大学 2021-04-14
一种雷达视觉融合应急形变监测快速部署系统及方法
本发明公开了一种雷达视觉融合应急形变监测快速部署系统及方法,系统包括:钳臂系统、履带式移动底盘和控制系统;钳臂系统用于自动夹持、旋紧监测设备,并精确调整设备角度和方位;履带式移动底盘具备自主导航能力,适应复杂地形;控制系统用于自动规划路径、识别最佳安装点,并远程操控设备部署过程。方法包括:步骤S1:路径规划与导航;步骤S2:设备运输;步骤S3:自动安装;步骤S4:远程监控与调试;步骤S5:自适应调整;步骤S6:进行结果计算。本发明实现了监测设备的智能运输、精准安装和自动调试,提高了部署效率与安全性。
南京工程学院 2021-01-12
汽车教学设备16线三维激光雷达实训平台
北京智扬北方国际教育科技有限公司 2021-08-23
可折叠便携式微型太阳能光伏电站
本实用新型旨在一种可折叠便携式微型太阳能光伏电站,包括可折叠便携式 电池板(9),太阳能充放 电主控制模块M1,与M1相连的LCD液晶显示电路M2、 DC-DC转换电路M3、DC-AC逆变电路M4、太阳能光伏电 池阵列及蓄电池充电电路 M5、发光二极管显示电路M6、输出开关继电器电路M7、输出接口M8,其中可折 叠 便携式电池板(9)的输出与电路M5相连,DC-AC逆变电路M4和DC-DC转换 电路M3分别与输出开关继电器电路 M7相连,同时电路M4与开关继电器电路M7 与输出接口M8相连。本实用新型提供了一种基于单片机控制的,可折叠、便于 携带的,具有多种形式电压输出的微型太阳能光伏电站。
南京工程学院 2021-04-11
耐高温微型压力传感器实用化开发
研究基于SIMOX技术的耐高温压力传感器,达到目标为工作温度200℃-400℃,抗1000℃高温冲击,量程从1MPa~100MPa。非线性±0.5%Fs。固有频率20Hz-150Hz。主要研究内容:带有导电通道的选择性氧离子注入SIMOX技术的SOI硅片制作,抗瞬时超高温和长期高温冲击的总体结构设计与优化;长期工作稳定性研究等。产品达到同类产品的先进水平。
西安交通大学 2021-01-12
高性能全光纤微型传感器/激光器
直径为几个微米到几十纳米的微纳光纤具有大的消逝场,高的非线性,低的损耗,易于操作,成本低廉等一系列特点。利用微纳光纤可以制备成具有多种功能的尺寸在1mm以内的微小器件,并且具有与普通光纤一样的输入输出端,插入损耗极低。本项目有两种代表性的器件:1.微型流/气体传感器,体积小,所需被检测物的量也极小,十分适合用于检测有毒有害气体液体,另外该种传感器也可以用于检测振动等;2.全光纤的微型分布反馈式激光器,器件成本极其低,效率高,体积小于100umX1mm
南京大学 2021-04-14
一种三维微型模具的制造方法
本发明提供了一种三维微型模具的制造方法,在各硅片上分别刻蚀出与待制造零件各层结构相应的图形,将质量百分比 98%的H2SO4 与质量百分比 30%的 H2O2 按照体积比 2~4∶1 混合,采用此混合溶液对各硅片进行清洗,然后活化,再将活化后的硅片干燥,按层次迅速对准贴合,最后进行退火处理得到三维微型模具型腔。本发明能够制造出微米尺度的三维微型模具,具有精度高,成本低,柔性大的优点,适用于微齿轮轴、微阶梯轴、高深宽比三维微型结构等微机电系统(MEMS)器件模具的加工制造。
华中科技大学 2021-04-14
自动化微型化油品酸值测定分析仪
导热油在使用过程中,在高温条件下与空气接触极易氧化,产生酸性物质,腐蚀设备,严重影响导热油的安全运行,酸值是导热油品质的重要指标。本油品酸值测定仪结合 3D 打印技术和流程控制系统而设计,一部分是利用 3D 打印技术设计的 3D 模块(如图 1a 所示)和固定在其上的油水分离膜实现油样品和标准碱水的充分混合反应再分离;另一部分是利用连接在该 3D 模块上的 pH 电极和信号转换装置通过计算机上的流程控制系统实现油品酸值的自动一体化检测。 该油品酸值测定仪一方面利用油水分离膜解决了传统检测方法中油样品和标准碱水分离不充分而导致检测结果不精确的问题,将分析流路中油水混合、分离部分以及检测部分通过 3D 打印的方式实现检测流路的集成化和设备的微型化;另一方面通过流程控制系统与计算机联用,易于实现自动化、一体化快速检测。 利用该油品酸值测定仪检测油品酸值无需使用指示剂,方法简便,分析速度快,平均样品分析时间为 5-6 min,灵敏度高且样品检测重现性高,检测的范围广,检出限为 0.2 mg KOH/g(S/N=3)。本仪器将 3D 打印技术开创性地结合流动注射技术、离子选择性电极技术,实现微型化油品酸值检测仪器的设计开发,完全避免了有毒有害有机试剂的使用,绿色环保,准确度高,可以用于现场和在线检测导热油酸值分析。 
江南大学 2021-04-13
微型磁共振 核磁共振成像技术实验仪
产品详细介绍产品简介:   MRIjx核磁共振成像技术实验仪是一款专为核磁共振成像技术教学实验而设计的小型台式核磁共振成像仪器。可配合物理相关专业(如近代物理、应用物理、无线电物理、电子信息工程等专业)和医学相关专业(如大型医疗器械、医学影像技术、生物医学工程等专业)开设核磁共振原理、磁共振成像演示等实验课程;也可配合核磁共振工程类专业开设设备硬件结构方向的开放性拓展实验课程。技术指标:1、磁体类型:永磁体;2、磁场强度:0.5±0.08T,仪器主频率:21.3MHz;3、探头线圈直径:15mm;基于仪器的核磁共振教学相关实验:一、核磁原理核磁共振及其成像的基本原理核磁共振现象弛豫与核磁共振信号核磁共振信号的空间定位核磁共振图像重建核磁共振脉冲序列二、核磁成像原理自旋回波序列成像自旋回波权重像一维梯度编码成像反转恢复序列成像二维梯度回波序列成像采样参数对图像大小及形状的影像规律三维梯度回波序列成像核磁共振原理实验:核磁共振油水T1、T2加权成像:核磁共振教学配套教材:注:仪器外观如有变动,以最新款为准。
上海纽迈电子科技有限公司 2021-08-23
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