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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
SPS600固体激光快速成形机及光固化树脂
该项目是采用激光致凝累加原理,由工业控制计算机利用数据直接控制激光扫描光敏树脂,快速精确地制造任意几何形状产品原型的设备,可广泛应用于汽车、摩托车、家用、航空航天、船舶、轻工、玩具、工艺美术、医疗修复、军工、科研院校等所有制造及研究行业。 该成果在对光固化成型机理和光敏树脂深入研究的基础上,创新性的研制了高速激光光束开关软硬件系统,使扫描光束的开
西安交通大学 2021-01-12
基于飞秒激光的室内清洁外部玻璃机器人及方法
本发明公开了一种基于飞秒激光技术的玻璃表面室内清洁机器人及方法,包括飞秒光纤激光器、实 时监控系统和控制中心,飞秒光纤激光器、实时监控系统均与控制中心相连,其中:飞秒光纤激光器用 来去除玻璃表面的灰尘和污垢;实时监控系统包括定位仪器、玻璃厚度检测仪器、玻璃层数检测仪器和 玻璃透光率检测仪器,定位仪器用来定位玻璃上灰尘和污垢。本发明机器人置于室内即可实现玻璃幕墙 或玻璃窗外表
武汉大学 2021-04-14
基于硅基外腔芯片的窄线宽连续调频激光器
1. 痛点问题 激光雷达在自动驾驶等领域有重要应用。基于调频连续波技术的激光雷达(FMCW Lidar)有着探测距离远、抗干扰和同时测速等优势,被认为是最具应用潜力的激光雷达。激光光源是FMCW激光雷达的核心器件之一,FMCW光源的调频非线性会严重影响激光雷达的分辨率,导致有效工作距离缩短,阻碍激光雷达性能的提升。 2. 解决方案 本成果预期解决目前调频连续波激光雷达(FMCW Lidar)中光源调频非线性的问题。本成果提出一种基于硅基外腔芯片的窄线宽激光器,通过无源硅基外腔芯片反射波长中心频率和反射相位的联合调谐,可以实现高线性的激光输出频率调谐,其原理架构与和实验验证结果如图1所示。从而突破了传统FMCW光源直接通过电流调制进行调频导致的非线性限制,直接产生高线性连续调频光信号。 合作需求 1、需要融资1800~2000万元,完成研发实验室及一期生产线的建设,以及前期工程样品的开发; 2、需要800平米左右万级超净厂房及配套办公面积,希望有兴趣的地区或者园区能够提供优惠的政策与支持; 3、欢迎FMCW激光雷达厂家及其它对FMCW光源有需求的客户合作,联合测试、共同开发; 4、欢迎在硅光设计、光有源、无源耦合及自动化生产等方面的技术、管理专家加盟,共同打造激光雷达的中国光芯,共创美好未来。
清华大学 2022-03-28
基于激光诱导的 LED 荧光粉涂覆装置及方法
本发明公开了一种基于激光诱导的 LED 荧光粉涂覆装置及方法,包括激光阵列产生系统、固定件、 三维移动平台、实时监控系统、紫外固化装置和控制中心,其中:激光阵列产生系统,用来产生单束或 多束的激光阵列,且产生的激光阵列照射至透明基板上表面;固定件,用来将透明基板固定于三维移动 平台上方;三维移动平台,用来放置 LED 芯片并使 LED 芯片三维移动;实时监控系统,用来实时监控 LED 芯片位置数据以及涂覆于 LED 芯片周围的荧光粉层的形貌和分
武汉大学 2021-04-14
激光光源传输腔室的温控与净化控制方法和系统
本发明公开了一种激光光源的传输腔室内的温控与净化控制系 统,包括:设置在光路传输通道的模块腔体之前的二级调压阀,用于 调节待进入模块腔体的通道中的气体压力;设置在光路传输通道的气 体净化装置和模块腔体之间的毛细管,用于保证光路传输腔室气压与 外界气压有微正压;以及设置在光路传输通道的模块腔体之后的节流 阀,且每个模块腔体之后对应设置一个所述的节流阀,用于调节各模 块腔室与环境大气压的压差。本发明还公开了相应的温控与净化控制 方法。本发明的装置和方法通过控制腔体与外界的压差恒定,同时通 过加热器和热交
华中科技大学 2021-04-14
利用激光点云辅助的可量测全景影像生成方法
本发明公开了一种利用激光点云辅助的可量测全景影像生成方法,包括:步骤 1,将全景影像进行 虚拟成像获得多幅框幅式影像;步骤 2,选取初始点对,并初始化各框幅式影像的外方位元素;步骤 3, 以初始点对中所有激光点到对应框幅式影像上的投影误差的和最小为条件方程,调整外方位元素初始值, 获得精确的外方位元素值;步骤 4,构建激光点云的空间索引,在空间索引中选取以曝光中心为球心的 球形邻域,球形邻域内激光点云即全景影像的邻域点云;步骤 5,计算邻域点云中各激光点的法向量, 获得邻域点云的特征;步骤 6,将邻域点云的深度和特征投影到全景影像。采用本发明生产的可量测全 景影像具有较高精度,可广泛运用于测量领域及资产调查。 
武汉大学 2021-04-13
彩色镭雕激光打标高分子材料的制备技术
在塑胶包装行业,镭雕标记技术日益兴起,近年来,利用激光在聚丙烯等塑胶制品表面进行雕刻标记得到了广泛应用,但镭雕高分子材料仅能够进行黑色、白色和灰色的激光标记,色彩单一且缺乏视觉吸引力。江南大学开发出新型彩色镭雕激光打标母粒,与聚合物材料熔融共混,几乎不影响任何聚合物自身性能,制备出色彩丰富的镭雕激光打标聚丙烯材料。本技术拓宽了激光打标应用,提高激光打标色彩丰富度与外观效果,增强了激光标记产品的市场竞争力,已在国内外企业推广使用。
江南大学 2021-04-13
LF12025GH超高功率超大台面光纤激光切割机
安全无污染 全封闭式设计;观察窗口采用欧洲CE标准防护玻璃;切割产生烟尘内部过滤处理,达标排放,无污染; 传动与精度 采用日本安川电机、台湾上银齿条、法国摩多利减速器。机床的定位精度为0.02。   监控系统 加工过程中,可随时监控每个死角区域,切割过程可控;高清智能监控系统,远程报警操作无危险。
济南金威刻科技发展有限公司 2021-06-16
LF60MA自动上下料管材光纤激光切割机
激光切割机遥控手柄 操作简单,可遥控机器进行切割、穿孔、移动、标定、紧急急停等操作。无线手柄控制,自由控制夹持压力,方便实用,减少管材变形。 G.WK行程自动保护 可全程监测横梁及切割部件的运行范围,迅速反馈使期停止。H.有固定限位的双重保障,能很大的提高设备及人身安全,降低客户使用风险。 全新G.WK智能报警系统 全面异常报警,可通过控制中心推送到界面能提前发现异常,减少隐患,使设备异常排查效果成倍提高。
济南金威刻科技发展有限公司 2021-06-16
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