搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

星载大气痕量气体差分吸收光谱仪定标系统中铝漫反射板实验测量研究

赵敏杰 司福祺 陆亦怀 汪世美 江宇 周海金 刘文清

引用本文:
Citation:

星载大气痕量气体差分吸收光谱仪定标系统中铝漫反射板实验测量研究

赵敏杰, 司福祺, 陆亦怀, 汪世美, 江宇, 周海金, 刘文清

Experimental measurement of aluminium diffuser applied to calibration system of space-borne differential optical absorption spectrometer

Zhao Min-Jie, Si Fu-Qi, Lu Yi-Huai, Wang Shi-Mei, Jiang Yu, Zhou Hai-Jin, Liu Wen-Qing
PDF
导出引用
  • 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪采用太阳辐射与漫反射板组合方式进行在轨光谱定标,以天底推扫方式对地观测,拥有114°的大视场. 为保证全视场光谱定标精度,此星载仪器的在轨光谱定标系统中的铝漫反射板需具有良好的朗伯特性,以保证在仪器观测视场内能够提供均匀的光源. 在实验室中利用双向反射分布函数测量仪,采用相对测量法对研制的铝漫反射板进行了朗伯特性测量. 分析结果表明,在波长180–880 nm、观测角度-70°–+70°范围内,铝漫反射板双向反射分布函数近似成余弦分布,具有较好的朗伯特性;并采用地面模拟在轨定标方法对星载仪器进行了光谱定标,定标结果表明最大偏差值为0.022 nm,满足定标精度优于0.05 nm的要求. 通过对实验测量的分析可知,研制的铝漫反射板可选作在轨定标系统的定标板.
    In a space-borne differential optical absorption spectrometer, which has a large field in nadir push-broom mode the “Sun+Diffuser” method is adopted for onboard spectral calibration. Therefore the aluminium diffuser used in the space-borne spectral calibration system is required to have a good Lambert feature to ensure the full field spectral calibration accuracy of the space-borne differential optical absorption spectrometer. And it can provide a uniform source in the observing view-field of the instrument. Using bidirectional reflectance distribution function measurement instrument, bidirectional reflectance distribution function of aluminium diffuser is measured by the relative measurement method. Experimental results show that in a wavelength range of 180–880 nm and an observing view range from -70° to +70°, the bidirectional reflectance distribution function declines from middle to both sides and approximates the cosine distribution, showing that the aluminium diffuser has a good Lambert feature. The spectral calibration of the space-borne instrument is also presented with the system: high calibration accuracy is reached by the calibration system, with the maximum deviation being 0.022 nm, which meets the requirements for the accuracy better than 0.05 nm. The aluminium diffuser measured in laboratory can be chosen for the spectral calibration system.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:41275037)和安徽省杰出青年科学基金(批准号:1308085JGD03)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 41275037) and the Science Fundation for Distinguished Young Scholars of Anhui Province, China (Grant No. 1308085JGD03).
    [1]

    Si F Q, Xie P H, Heue K P, Liu C, Peng F M, Liu W Q 2008 Acta Phys. Sin. 57 6018 (in Chinese) [司福祺, 谢品华, Heue K P, 刘诚, 彭夫敏, 刘文清 2008 物理学报 57 6018]

    [2]

    Xu J, Xie P H, Si F Q, Li A, Liu W Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 024204 (in Chinese) [徐晋, 谢品华, 司福祺, 李昂, 刘文清 2012 物理学报 61 024204]

    [3]

    Si F Q, Xie P H, Dou K, Zhan K, Liu Y, Xu J, Liu W Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 2867 (in Chinese) [司福祺, 谢品华, 窦科, 詹铠, 刘宇, 徐晋, 刘文清 2010 物理学报 59 2867]

    [4]

    Liu C, Bai W G, Zhang P, Sun Y W, Si F Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 030704 (in Chinese) [刘诚, 白文广, 张鹏, 孙友文, 司福祺 2013 物理学报 62 030704]

    [5]

    Sun J L, Zhang Q Y, Liu J H, Hou Y G 2010 Corros. Protect. 31 631 (in Chinese) [孙九立, 张秋禹, 刘金华, 侯永刚 2010 腐蚀与防护 31 631]

    [6]

    Liu Y M 2007 Spacecraft Environ. Eng. 24 359 (in Chinese) [刘宇明 2007 航天器环境工程 24 359]

    [7]

    Jia H, Li F T 2004 Acta Opt. Sin. 24 230 (in Chinese) [贾辉, 李福田 2004 光学学报 24 230]

    [8]

    Xu X R 2005 Remote Sensing Physics (Beijing: Peking University Press) p22 (in Chinese) [徐希孺 2005 遥感物理(北京: 北京大学出版社) 第22页]

    [9]

    Yuan Y, Sun C M, Zhang X B 2010 Acta Phys. Sin. 59 2097 (in Chinese) [袁艳, 孙成明, 张修宝 2010 物理学报 59 2097]

    [10]

    Zhang B S, Liu W Q, Wei Q N, Wu Z S, Zhao J F 2006 Chin. J. Quan. Electron. 23 533 (in Chinese) [张百顺, 刘文清, 魏庆农, 吴振森, 赵剑锋 2006 量子电子学报 23 533]

    [11]

    Cao Y H, Wu Z S, Zhang H L, Wei Q N, Wang S M 2008 Acta Opt. Sin. 28 792 (in Chinese) [曹运华, 吴振森, 张涵璐, 魏庆农, 汪世美 2008 光学学报 28 792]

    [12]

    Zhou H J, Liu W Q, Si F Q, Zhao M J, Jiang Y, Xue H 2012 Spectrosc. Spect. Anal. 32 2881 (in Chinese) [周海金, 刘文清, 司福祺, 赵敏杰, 江宇, 薛辉 2012 光谱学与光谱分析 32 2881]

  • [1]

    Si F Q, Xie P H, Heue K P, Liu C, Peng F M, Liu W Q 2008 Acta Phys. Sin. 57 6018 (in Chinese) [司福祺, 谢品华, Heue K P, 刘诚, 彭夫敏, 刘文清 2008 物理学报 57 6018]

    [2]

    Xu J, Xie P H, Si F Q, Li A, Liu W Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 024204 (in Chinese) [徐晋, 谢品华, 司福祺, 李昂, 刘文清 2012 物理学报 61 024204]

    [3]

    Si F Q, Xie P H, Dou K, Zhan K, Liu Y, Xu J, Liu W Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 2867 (in Chinese) [司福祺, 谢品华, 窦科, 詹铠, 刘宇, 徐晋, 刘文清 2010 物理学报 59 2867]

    [4]

    Liu C, Bai W G, Zhang P, Sun Y W, Si F Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 030704 (in Chinese) [刘诚, 白文广, 张鹏, 孙友文, 司福祺 2013 物理学报 62 030704]

    [5]

    Sun J L, Zhang Q Y, Liu J H, Hou Y G 2010 Corros. Protect. 31 631 (in Chinese) [孙九立, 张秋禹, 刘金华, 侯永刚 2010 腐蚀与防护 31 631]

    [6]

    Liu Y M 2007 Spacecraft Environ. Eng. 24 359 (in Chinese) [刘宇明 2007 航天器环境工程 24 359]

    [7]

    Jia H, Li F T 2004 Acta Opt. Sin. 24 230 (in Chinese) [贾辉, 李福田 2004 光学学报 24 230]

    [8]

    Xu X R 2005 Remote Sensing Physics (Beijing: Peking University Press) p22 (in Chinese) [徐希孺 2005 遥感物理(北京: 北京大学出版社) 第22页]

    [9]

    Yuan Y, Sun C M, Zhang X B 2010 Acta Phys. Sin. 59 2097 (in Chinese) [袁艳, 孙成明, 张修宝 2010 物理学报 59 2097]

    [10]

    Zhang B S, Liu W Q, Wei Q N, Wu Z S, Zhao J F 2006 Chin. J. Quan. Electron. 23 533 (in Chinese) [张百顺, 刘文清, 魏庆农, 吴振森, 赵剑锋 2006 量子电子学报 23 533]

    [11]

    Cao Y H, Wu Z S, Zhang H L, Wei Q N, Wang S M 2008 Acta Opt. Sin. 28 792 (in Chinese) [曹运华, 吴振森, 张涵璐, 魏庆农, 汪世美 2008 光学学报 28 792]

    [12]

    Zhou H J, Liu W Q, Si F Q, Zhao M J, Jiang Y, Xue H 2012 Spectrosc. Spect. Anal. 32 2881 (in Chinese) [周海金, 刘文清, 司福祺, 赵敏杰, 江宇, 薛辉 2012 光谱学与光谱分析 32 2881]

  • [1] 任红梅, 李昂, 胡肇焜, 黄业园, 徐晋, 谢品华, 钟鸿雁, 李晓梅. 基于多轴差分吸收光谱技术测量青岛市大气水汽垂直柱浓度及垂直分布. 物理学报, 2020, 69(20): 204204. doi: 10.7498/aps.69.20200588
    [2] 谭凡教, 苏金宇, 侯晴宇, 王佳轩, 王一惠. 基于时谱信号分析的在轨空间目标姿态感知. 物理学报, 2020, 69(21): 214201. doi: 10.7498/aps.69.20200098
    [3] 卢兴吉, 曹振松, 谈图, 黄印博, 高晓明, 饶瑞中. 激光外差光谱仪的仪器线型函数研究. 物理学报, 2019, 68(6): 064208. doi: 10.7498/aps.68.20181620
    [4] 侯晴宇, 巩晋南, 樊志鹏, 王一惠. 在轨空间目标光学特性宏观表征模型的反演重构. 物理学报, 2017, 66(15): 154201. doi: 10.7498/aps.66.154201
    [5] 朱国梁, 胡仁志, 谢品华, 陈浩, 秦敏, 方武, 王丹, 杏兴彪. 基于差分光学吸收光谱方法的OH自由基定标系统研究. 物理学报, 2015, 64(8): 080703. doi: 10.7498/aps.64.080703
    [6] 吴丰成, 李昂, 谢品华, 陈浩, 凌六一, 徐晋, 牟福生, 张杰, 申进朝, 刘建国, 刘文清. 车载多轴差分吸收光谱探测对流层NO2分布研究. 物理学报, 2015, 64(11): 114211. doi: 10.7498/aps.64.114211
    [7] 孙成明, 赵飞, 袁艳. 基于光谱的天基空间点目标特征提取与识别. 物理学报, 2015, 64(3): 034202. doi: 10.7498/aps.64.034202
    [8] 孙兰君, 田兆硕, 任秀云, 张延超, 付石友. 溢油海水双向反射分布函数的建模及仿真. 物理学报, 2014, 63(13): 134211. doi: 10.7498/aps.63.134211
    [9] 王杨, 李昂, 谢品华, 陈浩, 徐晋, 吴丰成, 刘建国, 刘文清. 多轴差分吸收光谱技术反演气溶胶消光系数垂直廓线. 物理学报, 2013, 62(18): 180705. doi: 10.7498/aps.62.180705
    [10] 王杨, 李昂, 谢品华, 陈浩, 牟福生, 徐晋, 吴丰成, 曾议, 刘建国, 刘文清. 多轴差分吸收光谱技术测量NO2对流层垂直分布及垂直柱浓度. 物理学报, 2013, 62(20): 200705. doi: 10.7498/aps.62.200705
    [11] 王婷, 王普才, 余环, 张兴赢, 周斌, 司福祺, 王珊珊, 白文广, 周海金, 赵恒. 多轴差分吸收光谱仪反演大气NO2的比对试验. 物理学报, 2013, 62(5): 054206. doi: 10.7498/aps.62.054206
    [12] 朱元庆, 曲兴华, 张福民, 陶会荣. 实际加工表面红外激光散射特性的实验研究. 物理学报, 2013, 62(24): 244201. doi: 10.7498/aps.62.244201
    [13] 王焯如, 周斌, 王珊珊, 杨素娜. 应用多光路主动差分光学吸收光谱仪观测大气污染物的空间分布. 物理学报, 2011, 60(6): 060703. doi: 10.7498/aps.60.060703
    [14] 袁艳, 孙成明, 黄锋振, 赵慧洁, 王潜. 深空背景下空间目标紫外特性建模方法研究. 物理学报, 2011, 60(8): 089501. doi: 10.7498/aps.60.089501
    [15] 袁艳, 孙成明, 张修宝. 空间目标表面材料光谱双向反射分布函数测量与建模. 物理学报, 2010, 59(3): 2097-2103. doi: 10.7498/aps.59.2097
    [16] 宫彦军, 吴振森. 转动圆柱和圆锥的激光距离多普勒像分析模型. 物理学报, 2009, 58(9): 6227-6235. doi: 10.7498/aps.58.6227
    [17] 李素文, 谢品华, 刘文清, 司福祺, 李 昂, 彭夫敏. 发光二极管在差分吸收光谱系统中的应用研究. 物理学报, 2008, 57(3): 1963-1967. doi: 10.7498/aps.57.1963
    [18] 司福祺, 刘建国, 谢品华, 张玉钧, 李 昂, 秦 敏, 李玉金, 窦 科, 李素文, 刘文清. 光纤模式混合器在差分吸收光谱系统中的应用研究. 物理学报, 2007, 56(3): 1825-1830. doi: 10.7498/aps.56.1825
    [19] 郝 楠, 周 斌, 陈立民. 利用差分吸收光谱法测量亚硝酸和反演气溶胶参数. 物理学报, 2006, 55(3): 1529-1533. doi: 10.7498/aps.55.1529
    [20] 司福祺, 刘建国, 谢品华, 张玉钧, 窦 科, 刘文清. 差分吸收光谱技术监测大气气溶胶粒谱分布. 物理学报, 2006, 55(6): 3165-3169. doi: 10.7498/aps.55.3165
计量
  • 文章访问数:  6146
  • PDF下载量:  639
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-13
  • 修回日期:  2013-09-16
  • 刊出日期:  2013-12-05

/

返回文章
返回