杨德旺
- 作品数：13 被引量：21H指数：3
- 供职机构：中国海洋大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：理学机械工程石油与天然气工程电子电信更多>>
- 基于空芯光纤增强拉曼光谱气体探测方法研究被引量：8
- 2016年
- 拉曼光谱技术具有多组分同时探测、分析周期短和非接触等特点,被应用于多个领域,但是由于较低的探测灵敏度,限制了拉曼光谱技术的发展。针对提高拉曼光谱技术对气体探测灵敏度问题,本文设计并搭建了一套基于空芯光纤气体拉曼光谱增强系统,开展了空芯光纤拉曼光谱系统和后向散射拉曼光谱实验系统对比实验研究。实验结果表明,空芯光纤对信号、背景和噪声都具有放大效果,以空气中氮气和氧气为探测物质,与后向拉曼光谱信号相比,在相同探测时间情况下,信号强度增强60倍以上,信噪比增强约6倍;在相同探测强度情况下,探测时间仅为后向散射的1/60,噪声为后向散射拉曼系统的1/2。
- 郭金家杨德旺刘春昊
- 关键词：拉曼光谱气体探测空芯光纤
- 近共心腔气体拉曼光谱增强方法研究被引量：4
- 2015年
- 对海水中溶存气体(甲烷、二氧化碳等)的探测是海洋环境监测和资源探测的重要环节,由于拉曼光谱技术可实现多组分同时探测的优势,被视为发展海洋溶存气体探测技术的首选,而探测灵敏度的提高则是推动该项技术实用化的关键。针对提高拉曼光谱气体探测灵敏度这一问题,设计并搭建了一套基于近共心腔拉曼信号增强系统,开展了信号收集方向和激发光多次散射模式对信号强度和信噪比影响的研究。研究发现,信号收集方向与腔镜光轴之间的夹角越小,所收集的信号越强、信噪比越大,当夹角为30度时,信噪比是垂直方向的16倍;近共心腔直线型多次反射模式,与共心腔模式相比信噪比增强了近三倍。采用最优化实验条件,该系统与常规拉曼系统相比,信号强度和信噪比增强效果均在70倍左右。根据该系统对空气中CO_2的相应强度(空气中CO_2的浓度为0.648mg·L^(-1)),以三倍于噪声强度计算检测限,估算出该系统对CO_2的探测灵敏度约为0.19 mg·L^(-1),依据CO_2与CH_4拉曼散射截面比为1/6,估算该系统对甲烷的检测限约为11.5μg·L^(-1)。
- 杨德旺郭金家杜增丰王振南郑荣儿
- 关键词：甲烷
- 沉积物孔隙水的拉曼光谱探测及荧光时间演化特性
- 2014年
- 为了研究孔隙水取样后的荧光时间演化特性,对柱状沉积物榨取得到的孔隙水样品进行了光谱采集。拉曼光谱分析表明,沉积物中的SO_4^(2-)浓度随深度变大而逐渐减小,这说明沉积物孔隙水中的SO_4^(2-)参与了沉积物中硫酸盐还原而被消耗;同一深度的孔隙水样品随着暴露时间的不同,采集到的拉曼光谱的荧光背景也有所差别。荧光光谱分析表明,随着孔隙水暴露时间的延长,在300~350 nm处的荧光峰的强度逐渐变大,并对荧光的形成机制进行了初步分析。
- 杜增丰杨德旺王冰张鑫郑荣儿
- 关键词：硫酸根荧光光谱
- 一种高灵敏度气液两相拉曼光谱探测装置和方法
- 本发明为一种高灵敏度气液两相拉曼光谱探测装置和方法。包括光谱采集与控制模块1、拉曼液体探测模块2、气液分离模块3和拉曼气体探测模块4。本发明采用一套拉曼光谱测量装置可以实现对海水以及海水中溶存气体的同时探测，特别是对于海...
- 郭金家杨德旺刘庆省罗昭郑荣儿
- 文献传递
- 高收集效率近共心腔拉曼系统
- 一种高收集效率近共心腔拉曼系统，包括：近共心腔；透镜组；光纤束，光纤束的一端为信号接收端，光纤束的另一端为信号输出端，光纤束包括有多根芯光纤，在信号接收端、全部的芯光纤分成至少两组、且各组中的芯光纤数量差不大于1，在信号...
- 韩建文郭金家杨德旺
- 基于最近邻比较和中值滤波的拉曼光谱spike自动检测及剔除方法研究被引量：3
- 2017年
- 激光拉曼光谱技术具有原位、实时、多物质同时探测的优点,在实验室内已经得到了广泛研究,并逐渐应用于深海海底等极端环境下的原位探测。由于CCD等光谱探测器可能受到宇宙射线的干扰,会在拉曼谱图上形成位置随机的spike,对拉曼光谱分析造成干扰。将最近邻比较和中值滤波相结合的方法应用于海水实测拉曼光谱spike的检测剔除,首先将原始拉曼光谱分为拉曼峰区域和非拉曼峰区域,对拉曼峰区域使用最近邻比较法处理,对非拉曼峰区域使用中值滤波方法,结果显示该方法能将非拉曼峰区域和拉曼峰区域的spike完全剔除,没有出现误检和漏检,且不会对拉曼特征峰强度产生影响,有助于提高拉曼光谱定性定量分析的精确性和稳定性。
- 闫静文李颖陈靓杨德旺郑荣儿
- 关键词：拉曼光谱SPIKE中值滤波
- 多探头气体拉曼光谱系统及混合气体定量分析方法
- 本发明公开一种多探头气体拉曼光谱系统及混合气体定量分析方法，所述系统包括激光器、拉曼光谱仪、CCD以及多个气体拉曼光谱探头，多个气体拉曼光谱探头的激发光通光孔通过一分多的激发光光纤与激光器相连，气体拉曼光谱探头的信号收集...
- 郭金家杨德旺任立辉孔安栋叶旺全
- 文献传递
- 小型高灵敏度水下拉曼光谱系统被引量：6
- 2018年
- 为了使水下拉曼光谱系统更加易于搭载和布放,并进一步提高其探测能力,研制了一套探头式的小型高灵敏度水下拉曼光谱系统并对其探测能力进行了评估。通过优化结构设计和严格的器件选型,系统的体积和重量得到了有效的控制,其主体舱尺寸为Φ260mm×L795mm,重量为548N,仅为国际上报道的首台深海拉曼光谱系统(DORISS)质量的三分之一。将激光器从主体舱移至探头舱,有效避免了传统光学探头中激发光耦合进入光纤时产生的耦合损失以及激光在传输过程中引起的杂散光干扰。系统采用了300mW能量可调激光器配合高衍射效率的体相位全息光栅和半导体制冷CCD,有效提高了探测灵敏度。实验结果表明,系统对于硫酸根的检测限在0.4mmol·L-1以下,是DORISS探测能力的4倍,同时能够实现对水下矿石种类的原位鉴定。该深海拉曼光谱系统在海洋原位探测方面展现出了良好的应用前景。
- 刘庆省郭金家杨德旺司赶上郑荣儿
- 关键词：拉曼光谱小型化高灵敏度
- 共心腔拉曼信号收集系统
- 一种共心腔拉曼信号收集系统，包括：近共心腔；锥反射镜，锥反射镜朝向近共心腔的一侧设置有反射凹面，反射凹面为锥形凹槽结构；锥透镜，锥透镜朝向近共心腔的一侧设置有锥头，锥头为凸出的锥形结构；平凸透镜，平凸透镜朝向锥透镜的一侧...
- 伍璐琭郭金家杨德旺刘庆省
- 文献传递
- 一种易燃易爆气体遥测方法、装置及系统
- 本发明公开了一种易燃易爆气体遥测方法、装置及系统，涉及光学传感器技术领域，本发明解决了远距离测量时，由于色散系统对振动比较敏感，测量的拉曼光谱出现明显变形和信噪比较低导致测量精度不高的问题，可同时实现较远距离气体的种类识...
- 郭金家吕景轩李萌杨德旺叶旺全
