1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院，安徽 合肥 230026
2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室，安徽 合肥 230031
3 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室，安徽 合肥 230031
4 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
5 国家管网集团科学技术研究总院，河北 廊坊 065000
针对石油化工、煤矿安全等领域对气体浓度宽量程检测的需求，对波长调制光谱检测气体浓度时的非线性特征进行了研究，提出仅用波长调制方法实现气体浓度的宽动态范围测量。该方法根据激光吸收光谱技术原理，对吸收项及其泰勒展开式进行分析，在小吸收度时采用线性近似，在大吸收度时采用三次多项式近似。并且使用甲烷气体（CH4）作为实验对象，搭建了CH4检测系统，验证了该方法在气体浓度宽量程检测方面的可行性。经过实验验证，该方法能够实现4个数量级大跨度范围（1.5×10-6~10000×10-6）的CH4检测。对阈值为1000×10-6（在3 m有效光程下吸收度为0.0236）以下和以上的气体体积分数分别进行检测，反演浓度和标准浓度之间均表现出良好的相关性，拟合优度均大于0.999。另外，在吸收度大于0.0236的范围内，该方法的最大测量相对误差为0.93%，绝对误差为-92.1×10-6。为了验证其稳定性，对体积分数为5000×10-6（吸收度为0.118）的CH4进行长时间测量，并统计其反演浓度的高斯分布，经过计算得到其半峰半宽为15.9×10-6。实验证明该方法突破了传统波长调制光谱只能测量低浓度的局限，在宽量程检测中获得了良好的检测结果，为气体浓度宽量程检测提供了一种新思路，同时也大大拓宽了波长调制光谱的应用范围。
光谱学 波长调制光谱 非线性特征 甲烷气体（CH4） 宽量程检测
为了满足便携式辐射测量仪同时测量X、γ和中子辐射场的需求，设计基于LaBr3（Ce）晶体、硅酸锂铝（Lithium Aluminum Silicate Oxygen，LASO）型中子探测器、高量程盖革-米勒（Geiger-Muller，GM）计数管的便携式多功能辐射检测仪。对LaBr3晶体输出的光信号经光电倍增管光电转换后，采用一体化数字多道进行数据采集处理及运算，对中子探测器和GM管计数器分别设计前置信号处理电路，并对其进行放大、甄别、整形等处理。最后将LaBr3探测器处理的数字信号以TTL（Transistor-Transistor Logic）串口形式传输给ARM（Advanced RISC Machine）处理器，将中子探测器和GM计数管成形后的脉冲信号接入到ARM外部计数端口。ARM对LaBr3探测器采集的γ数据进行能谱显示、低剂量率测量，对中子探测器、高量程GM管计数器分别进行定时计数，通过计数率换算成剂量率进行显示。该便携式多功能辐射检测仪可实现宽量程γ、低能X射线和中子剂量率的同时测量以及LaBr3能谱仪的核素识别，并通过USB接口将数据上传到PC端。
低能X射线测量 宽量程γ测量 γ核素识别 中子测量 Low energy X-ray measurement Wide range γ measurement γ nuclide identification Neutron measurement
1 中国科学院 声学研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100190
该文提出了一种面向航天航空飞行器宽量程压力检测的声表面波（SAW）传感器的设计方法。在Y切石英晶体上, 利用半导体平面工艺设计并制作了单端对谐振型传感器, 在此基础上, 通过石英干法刻蚀工艺制备了压力参考腔, 并构建了全石英封装的面压式传感结构。利用搭建的气压测试平台, 对制备的SAW传感器性能进行测试, 测试结果表明, 传感器在0~3.6 MPa量程内获得了1.36 kHz/MPa的检测灵敏度, 并表现出良好的线性度。
声表面波 气压传感器 单端对谐振器 宽量程 全石英封装 SAW pressure sensor one-port resonator wide range all quartz package
1 烟台大学机电汽车工程学院, 山东 烟台 264005
2 凉山矿业股份有限公司, 四川 会理 615141
3 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
现有的多光谱高温计的测量下限均大于1 173 K(900 ℃), 不适用于新型火箭羽焰真温测量范围的要求(900~2 700 K)。 为了解决现有的多光谱高温计无法测量1 173 K以下羽焰真温的问题, 研制了用于固体火箭发动机羽焰真温测量的宽量程多光谱高温计。 该多光谱高温计采用了并联光电探测器阵列相邻像元的方法, 并且创建了基于对数函数的900~1 173 K温区的温度标定方法, 从而拓宽了高温计的温度测量范围。 针对某型号固体火箭发动机羽焰的三个目标点进行了现场测量, 实验结果验证了该高温计的有效性。
真温 多光谱高温计 羽焰 宽量程 温度标定 True temperature Multi-spectral pyrometer Engine plume Wide-range Temperature calibration 光谱学与光谱分析
2018, 38(9): 2860
1 深圳大学 光电子学研究所， 光电子器件与系统教育部重点实验室， 广东 深圳 518060
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
为改善大偏转角度的偏转像质，设计了一种高时间分辨、大扫描长度的扫描变像管电子光学和行波偏转系统。对变像管后加速技术进行了实验研究，结合图像外增强技术，解决了大面积扫描图像的探测灵敏度问题，达到了同时扩展扫描变像管的时间量程和提高时间分辨力的目的，研制出了宽时间量程、高时间分辨力的扫描变像管。初步实验表明，在量程为5 ns时，时间分辨力达到5 ps，也就是时间分辨力与时间量程之比达到1/1 000。
扫描变像管 宽量程 高时间分辨 行波偏转 后加速 streak image tube wide sweep range high temporal resolution travelling-wave deflection post-acceleration
1 北京瑞达思科技开发公司,北京,100081
2 北京大学工学院,北京,100087
宽量程磁场发生器实现由1nT到100mT磁场强度的连续可调.本设计提出了5对圆形线圈组构的技术方案,其中又配置辅助绕组,既利用了亥姆霍兹条件又突破了它的传统模式,同时充分体现了科学性与经济性统一的理念.
宽量程 组合磁场线圈
