1 南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室, 江西 南昌 330063
2 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室, 江西 南昌 330063
生物柴油是典型的“绿色能源”, 具备良好的环保性和燃料特性, 通常与柴油混合使用在柴油发动机上。 但是目前世界各国柴油与生物柴油混合的比例标准参次不齐, 没有一个统一的标准, 并且不同比例的柴油/生物柴油混合物具有不同的燃烧性能, 也会对柴油发动机产生一定程度的影响。 为了能够快速、 准确的测量柴油/生物柴油混合物中的生物柴油浓度, 近红外光谱和拉曼光谱在燃油检测方面已经得到广泛的应用。 利用拉曼及近红外光谱对柴油/生物柴油混合物中的生物柴油浓度进行了量化分析研究。 首先采集了柴油/生物柴油混合燃油的拉曼光谱及近红外吸收光谱, 然后利用平滑、 基线校正、 归一化等方法对采集到的光谱进行预处理。 从光谱图中观察到, 在柴油/生物柴油混合物的拉曼光谱和近红外光谱中都有CO特征光谱区域, 且该光谱区域的光谱峰都随生物柴油的浓度增加而越来越明显。 拉曼光谱中, 随生物柴油浓度变化的主要CO特征光谱区域是在1 743 cm-1位置处的特征峰, 在近红外光谱中, 随生物柴油浓度变化的主要CO特征光谱区域是在4 659 cm-1处的特征峰。 然后分别根据强度比方法和偏最小二乘(PLS)回归方法建立了相应的混合燃油中生物柴油浓度预测模型。 结合强度比方法建立特征峰强度比的生物柴油浓度预测模型, 由混合燃油的拉曼光谱和近红外光谱建立的CO特征峰线性预测模型相关系数分别为0.947 2和0.996 2; 结合偏最小二乘(PLS)回归法建立特征光谱区域的生物柴油浓度预测模型, 由混合燃油的拉曼光谱和近红外光谱特征区域建立的相应预测集相关系数(R2)分别为0.981 5和0.991 2, 相应的预测均方根误差(RMSE)分别为0.093 7和0.012 9。 结果表明, 在混合燃油中, 使用近红外光谱中的CO光谱区域建立的生物柴油浓度预测模型会得到更准确的预测结果。
拉曼光谱 近红外光谱 生物柴油 量化分析 Raman spectroscopy Near infrared spectroscopy Biodiesel Quantitative analysis 光谱学与光谱分析
2020, 40(6): 1889
1 南昌航空大学 江西省光电检测技术工程实验室, 南昌 330063
2 南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室, 南昌 330063
针对水中受激布里渊散射阈值和增益这两个重要特征参量，理论分析了温度和盐度对水中受激布里渊散射增益的影响，同时采用耦合波方程与平均衰减系数相结合的方法，研究了阈值与温度和衰减系数的相关性.研究结果表明，受激布里渊散射的增益与温度和盐度正相关，随着温度和盐度的升高，受激布里渊散射增益增大；而受激布里渊散射阈值随着温度的增加而减小，随着衰减系数的增大而增大.研究结果对了解水中的受激布里渊散射过程提供理论依据.
受激布里渊散射 增益 阈值 温度 盐度 Stimulated Brillouin scattering Gain Threshold value Temperature Salinity 光子学报
2019, 48(12): 1229002
Author Affiliations
Abstract
1 Jiangxi Engineering Laboratory for Optoelectronics Testing Technology, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China
2 National Engineering Laboratory for Nondestructive testing and Optoelectric Sensing Technology and Application, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China
The scattering properties of ZnO nanospheres with four different particle diameters of 10, 50, 100, and 200 nm suspended in water are investigated theoretical and experimentally in the spectral range of the entire visible range and part of the near-infrared region. The scattering properties of ZnO nanospheres suspended in water are described by employing three main parameters: the angular distribution of the scattering intensity I, the scattering extinction coefficient αscat, and the scattering cross section σscat. The results indicate that (i) at a certain wavelength, the angular distribution of the scattering intensity appears as an obviously forward-propagating feature, and the forward-scattering intensity is dominant gradually when the particle diameter increases from 10 to 200 nm, and (ii) the scattering extinction coefficient and cross section can be determined by using the measured transmittance changes of a pure water sample and a given ZnO sample; they all are shown to be dependent on the particle size and incident wavelength. The experimental results of four different scattering samples agree well with the theoretical predictions within the given wavelength range.
290.5850 Scattering, particles 290.5820 Scattering measurements 290.5825 Scattering theory Chinese Optics Letters
2017, 15(1): 012901
