激光干涉测量大气悬浮颗粒物吸收系数的方法研究

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大气悬浮颗粒物吸收系数不仅可以用来衡量颗粒物影响光在大气中传播的强弱,还可以估计大气悬浮颗粒物的辐射强度。开展准确测量悬浮颗粒物吸收系数方法的研究是非常紧迫和必要的。本文从热光理论出发,逐步研究了大气悬浮颗粒物吸收系数的热光干涉方法的基本机理,并提出了一种低成本、高精度大气悬浮颗粒物吸收系数测量方法。该方法采用光束位置调节板替代了传统折叠式Jamin干涉仪中的角反射镜和压电陶瓷,降低了系统成本,提高了系统控制精度。通过对本方法测量灵敏度的分析,提出了一种有效提高系统灵敏度的方法,最后分析了测量系统中可能存在的若干测量不确定度,并对其进行了合成。本文的研究和分析表明本文提出的方法可以实现高精度、低成本大气悬浮颗粒物吸收系数的测量。在常规测量环境下,最小可测吸收系数可以达到15.94Mm-1;采用N次照射法在条件允许情况下,相同测量环境的灵敏度可以明显提高到原来1/N;测量系统合成不确定度优于0.7%。
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