科学商量与工业化应用“双腿走路”

2018年12月26日,公益性行业科研专项“气溶胶消光光谱仪研制”项目在北京通过验收。
该项目负责人中国科学院合肥物质科学研究院研究员赵卫雄介绍,项目团队研制了一台基于宽带腔增强吸收光谱技术的气溶胶消光光谱仪,实现消光光谱的实时、原位测量,并对测量技术和方法进行研究,建立了实验室标校方法,完成了项目既定研究内容。其中,仪器技术指标达到项目预期考核要求,仪器灵敏度和探测精度优于项目设定目标。

气溶胶消光光谱仪: 科研与工业化应用“两条腿走路”

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气溶胶消光光谱仪采用宽带腔增强光谱测量技术,有效解决了现有单波长仪器测量时气体吸收对消光系数测量的影响问题。目前,项目团队将该仪器与研制的其他同类设备在长三角地区和珠三角地区进行外场综合观测。

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气溶胶消光光谱仪原理与样机

在成果应用方面,2014年至2015年,项目团队将研制样机成功应用于APEC空气质量保障暨中科院“先导2014”京津冀地区灰霾综合外场实验;2016年至2017年,该仪器在寿县国家气候观象台实现了10个月的连续观测,性能良好。

气溶胶消光光谱仪原理与样机

科研仪器主要考量精确度,即测试结果“准不准”的问题,而工业化应用并不一定要求特别高的准确度,而是更偏向对于稳定性的要求。气溶胶消光光谱仪的研发是“两条腿走路”,只是要卖给企业的话,稳定性等方面的努力还得继续。

据悉,该仪器便于外场观测及行业应用的推广,将提高台站观测数据测量的准确性和可靠性。仪器的研发,不仅在业务观测和科研上产生重要的社会效益,同时也会进一步推动气象观测仪器的国产化并产生较大的经济效益。未来,项目团队将进一步加强台站推广,提升我国气溶胶光学特性业务观测水平。

科研仪器主要考量精确度,即测试结果“准不准”的问题,而工业化应用并不一定要求特别高的准确度,而是更偏向对于稳定性的要求。气溶胶消光光谱仪的研发是“两条腿走路”,只是要卖给企业的话,稳定性等方面的努力还得继续。

人们在日常生活中常见的云、雾、烟甚至雾霾等大气现象其实在科学家的眼里还有别的叫法——气溶胶。所谓气溶胶,实则是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系,又被称为气体分散体系。

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人们在日常生活中常见的云、雾、烟甚至雾霾等大气现象其实在科学家的眼里还有别的叫法——气溶胶。所谓气溶胶,实则是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系,又被称为气体分散体系。

“通常而言,就是指大气中的颗粒物,比如在空气质量评估中提到的PM2.5。”中国科学院安徽光学精密机械研究所助理研究员徐学哲在接受《中国科学报》采访时表示。

原理与样机

“通常而言,就是指大气中的颗粒物,比如在空气质量评估中提到的PM2.5。”中国科学院安徽光学精密机械研究所助理研究员徐学哲在接受《中国科学报》采访时表示。

近日,中国科学院合肥物质科学研究院研究员赵卫雄、张为俊及其团队负责的科研专项“气溶胶消光光谱仪研制”项目通过验收,仪器的成功研发被认为不仅在业务观测和科研上产生重要的社会效益,同时也会进一步推动气象观测仪器的国产化并产生较大的经济效益。徐学哲就是项目团队的重要成员之一。

近日,中国科学院合肥物质科学研究院研究员赵卫雄、张为俊及其团队负责的科研专项“气溶胶消光光谱仪研制”项目通过验收,仪器的成功研发被认为不仅在业务观测和科研上产生重要的社会效益,同时也会进一步推动气象观测仪器的国产化并产生较大的经济效益。徐学哲就是项目团队的重要成员之一。

不同于市面上的“普通”光谱仪

不同于市面上的“普通”光谱仪

气溶胶消光光谱仪是什么?因何产生重要的社会效益和经济效益?项目负责人赵卫雄介绍道,该仪器是一台基于宽带腔增强吸收光谱技术的气溶胶消光光谱仪,实现消光光谱的实时、原位测量,并对测量技术和方法进行研究,建立了实验室标校方法,完成项目既定研究内容。在项目验收中,仪器技术指标达到项目预期考核要求,仪器灵敏度和探测精度优于项目设定目标。

气溶胶消光光谱仪是什么?因何产生重要的社会效益和经济效益?项目负责人赵卫雄介绍道,该仪器是一台基于宽带腔增强吸收光谱技术的气溶胶消光光谱仪,实现消光光谱的实时、原位测量,并对测量技术和方法进行研究,建立了实验室标校方法,完成项目既定研究内容。在项目验收中,仪器技术指标达到项目预期考核要求,仪器灵敏度和探测精度优于项目设定目标。

气溶胶消光光谱仪是一个连续运行的光谱观测设备。据介绍,在技术的发展方面,其具有可扩展性,通过多组高反射率透镜的联用,可获得整个紫外—可见波段的消光光谱。

气溶胶消光光谱仪是一个连续运行的光谱观测设备。据介绍,在技术的发展方面,其具有可扩展性,通过多组高反射率透镜的联用,可获得整个紫外—可见波段的消光光谱。

“消光”是这一仪器的重要技术特点。所谓“消光”,徐学哲告诉《中国科学报》,“就是指大气中的颗粒物反射和吸收太阳光的特性。”他表示,颗粒物消光的大小直接影响大气能见度,同时反映了空气质量。

“消光”是这一仪器的重要技术特点。所谓“消光”,徐学哲告诉《中国科学报》,“就是指大气中的颗粒物反射和吸收太阳光的特性。”他表示,颗粒物消光的大小直接影响大气能见度,同时反映了空气质量。

“通俗而言,消光光谱仪就是评估反映大气颗粒物消光能力的仪器。”徐学哲补充道,“我们用这台机器测试颗粒物的消光特性,从而评估颗粒物对大气能见度、空气质量以及气候效应的影响。在气候评估中,气溶胶的光学特性是一个非常重要的参数。”

“通俗而言,消光光谱仪就是评估反映大气颗粒物消光能力的仪器。”徐学哲补充道,“我们用这台机器测试颗粒物的消光特性,从而评估颗粒物对大气能见度、空气质量以及气候效应的影响。在气候评估中,气溶胶的光学特性是一个非常重要的参数。”

当前国内外市场上的光谱仪技术已经相当成熟,与通常意义上的光谱仪相比,气溶胶光谱仪实际上存在很大的不同。徐学哲告诉《中国科学报》,“气溶胶消光光谱仪是由光源、光学谐振腔和光谱仪三个部分组成。可以说,气溶胶消光光谱仪和市场上的光谱仪不是一个概念。”