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

基于亮温光谱的表面沾染物探测方法

刘家祥 方勇华 崔方晓 吴军

刘家祥, 方勇华, 崔方晓, 吴军. 基于亮温光谱的表面沾染物探测方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3469-3474.
引用本文: 刘家祥, 方勇华, 崔方晓, 吴军. 基于亮温光谱的表面沾染物探测方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3469-3474.
Liu Jiaxiang, Fang Yonghua, Cui Fangxiao, Wu Jun. Surface contaminants detection method using brightness temperature spectroscopy[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3469-3474.
Citation: Liu Jiaxiang, Fang Yonghua, Cui Fangxiao, Wu Jun. Surface contaminants detection method using brightness temperature spectroscopy[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3469-3474.

基于亮温光谱的表面沾染物探测方法

基金项目: 

国家自然科学基金(40971196)

详细信息
    作者简介:

    刘家祥(1983-),男,博士生,主要从事表面沾染探测、红外遥感等方面的研究。Email:luckuis@163.com

  • 中图分类号: TN219

Surface contaminants detection method using brightness temperature spectroscopy

  • 摘要: 针对表面沾染探测中存在的不足,提出亮温光谱法。通过高灵敏度红外遥测光谱仪非接触探测获得沾染物的辐亮度光谱,利用光源和沾染本底的高发射率特性,通过普朗克公式转换得到亮温光谱,直接获得沾染物特征信息。无需预测沾染本底,特别适合已中毒事故现场。首先讨论该方法的探测原理,然后分别使用亮温光谱法和背景扣除法对铝板表面的沾染物二甲基硅油(Poly(dimethylsiloxane),PDMS)和磷酸三乙酯(Triethyl phosphate,TEP)进行探测。结果表明,亮温光谱法提取出的沾染物的特征与背景扣除法的相同,可准确识别沾染物类型,同时避免了背景扣除法对背景光谱的依赖。该方法简单可靠,测试迅速,有很大的应用潜力。
  • [1] Li Gang, Wang Nanlin. An introduction to the principle and measurement technique of infrared spectroscopy[J]. Physics,2006, 35(10): 873-878. (in Chinese) 李岗, 王楠林. 红外反射光谱的原理和方法[J]. 物理, 2006, 35(10): 873-878.
    [2] Fang Rongchuan. Solid State Spectroscopy[M]. Hefei: China University of Science an Technology of China Publishing Housing, 2001. (in Chinese) 方容川. 固体光谱学[M]. 合肥: 中国科学技术大学出版社, 2001.
    [3] Wu Jinguang. Morden Fourier Transform Spectrocopy and Its Applications[M]. Beijing: China Science and Technology Literature Publishing House, 1994. (in Chinese) 吴瑾光. 近代傅里叶变换红外光谱技术及应用[M]. 北京: 科学技术文献出版社, 1994.
    [4] Smith D Y, Shiles E, Mitio Inokuti, et al. Handbook of Optical Constants of Solids[M]. San Diego: Academic Press Limited, 1985.
    [5] Diken Eric G, Josep Arno, Ed Skvorc, et al. Advances in field-portable ion trap GC/MS instrumentation[C]//SPIE, 2012, 8358(8358H): 1-17.
    [6] Ren Braun, Jens Eichmann, Samer Sabbah, et al. Remote detection of liquid surface contamination by imaging infrared spectroscopy: measurements and modelling[C]//SPIE, 2008, 7116(7116S): 1-12.
    [7] Roland Harig, Ren Braun, Chris Dyer, et al. Short-range remote detection of liquid surface contamination by active imaging Fourier transform spectrometry[J]. Optics Express, 2008, 16(8): 5708-5714.
    [8] Andreas Beil, Rainer Daum, Roland Harig, et al. Remote sensing of atmospheric pollution by passive FTIR spectrometry[C]//International Society for Optics and Photonics, 1998: 32-43.
    [9] Dengke Cai, Andreas Neyer, Rdiger Kuckuk, el al. Raman, mid-infrared, near-infrared and ultraviolet-visible spectroscopy of PDMS silicone rubber for characterization of polymer optical waveguide materials[J]. Journal of Molecular Structure, 2010, 976(2010): 274-281.
    [10] Annia H Kycia, Mansoor Vezvaie, Vlad Zamlynny, et al. Non-contact detection of chemical warfare simulant triethyl phosphate using PM-IRRAS[J]. Analytica Chimica Acta, 2012, 737: 45-54.
  • [1] 刘鑫, 杜振辉, 王晓雨, 袁立明, 黄璐, 李永建.  以干扰光谱做内部标准的乙醇激光遥测技术 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220275-1-20220275-7. doi: 10.3788/IRLA20220275
    [2] 何志平, 李春来, 吕刚, 袁立银, 徐睿, 王建宇.  月球表面原位光谱探测技术研究与应用(特约) . 红外与激光工程, 2020, 49(5): 20201006-20201006-8. doi: 10.3788/IRLA20201006
    [3] 程寅, 刘建国, 桂华侨, 陆亦怀, 魏秀丽.  采用双窗口红外探测器的道面温度遥测系统 . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20190455-1-20190455-8. doi: 10.3788/IRLA20190455
    [4] 张晓琳, 毛红杰, 李凯, 唐文彦.  相位解调实现低频水表面声波振幅探测 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 506001-0506001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0506001
    [5] 宋健, 郝小鹏, 丁雷, 李凯, 孙建平.  真空低背景红外高光谱亮温计量标准装置研制 . 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1004001-1004001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1004001
    [6] 宋旭尧, 端木庆铎, 董伟, 李志彬, 卢小丰, 原遵东.  基于高温黑体的傅里叶光谱测量系统响应度分段线性标定 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718002-0718002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0718002
    [7] 郑为建, 余春超, 杨智雄, 张卫锋, 王红伟, 雷正刚, 袁小春, 张培仲, 严敏, 郑稚闵.  宽谱段环境污染气体红外遥测技术研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1104002-1104002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1104002
    [8] 李妍, 李胜, 高闽光, 徐亮, 李相贤.  FTIR光谱仪中傅里叶插值采样方法的研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 123001-0123001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0123001
    [9] 姜红, 鞠晨阳, 务瑞杰, 范烨, 满吉.  聚类分析法的塑料饮料瓶光谱分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 823002-0823002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0823002
    [10] 樊红星, 周燕, 范松涛, 李丽艳.  基于数字零中频纳米位移遥测技术研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1117008-1117008(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1117008
    [11] 张祥金, 沈娜, 胡鑫, 宋健.  激光近程探测中目标表面的散射特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 706003-0706003(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0706003
    [12] 宋博, 郑伟, 李明山, 冯文.  星载激光器电源遥控遥测系统的设计与实现 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1020003-1020003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1020003
    [13] 多化琼, 孙枭雄, 王振柱.  对木材自身耐久性因素的红外光谱学分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 423002-0423002(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0423002
    [14] 孙美, 许毅, 陈艳虹, 昂秦, 李燕.  被动式FTIR光谱测试固体推进剂羽流红外辐射特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 17-22.
    [15] 闫顺生.  提高拉曼探测气溶胶消光系数精度的玻-温模式 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3015-3019.
    [16] 张明月, 章家保, 杨洪波.  空间傅里叶变换红外光谱仪动镜速度稳定性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1240-1246.
    [17] 郭腾霄, 丁学全, 董晓强, 穆宁, 黄启斌, 李翠萍, 温红宇.  基于EMD的红外遥测光谱信号预处理新方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3196-3200.
    [18] 童晶晶, 高闽光, 徐亮, 魏秀丽, 刘文清.  采用开放光路FTIR光谱法的1, 3-丁二烯测量研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 239-243.
    [19] 任利兵, 杨宏雷, 尉昊赟, 李岩.  采用FTIR原理的多组分气体分析仪研制 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3175-3179.
    [20] 李江晨, 徐小维, 韩君佩, 胡昱, 邹雪城.  基于同步脉冲光源的抗环境红外FTIR多点触摸算法 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1415-1420.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  244
  • HTML全文浏览量:  17
  • PDF下载量:  155
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-17
  • 修回日期:  2015-04-19
  • 刊出日期:  2015-11-25

基于亮温光谱的表面沾染物探测方法

    作者简介:

    刘家祥(1983-),男,博士生,主要从事表面沾染探测、红外遥感等方面的研究。Email:luckuis@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(40971196)

  • 中图分类号: TN219

摘要: 针对表面沾染探测中存在的不足,提出亮温光谱法。通过高灵敏度红外遥测光谱仪非接触探测获得沾染物的辐亮度光谱,利用光源和沾染本底的高发射率特性,通过普朗克公式转换得到亮温光谱,直接获得沾染物特征信息。无需预测沾染本底,特别适合已中毒事故现场。首先讨论该方法的探测原理,然后分别使用亮温光谱法和背景扣除法对铝板表面的沾染物二甲基硅油(Poly(dimethylsiloxane),PDMS)和磷酸三乙酯(Triethyl phosphate,TEP)进行探测。结果表明,亮温光谱法提取出的沾染物的特征与背景扣除法的相同,可准确识别沾染物类型,同时避免了背景扣除法对背景光谱的依赖。该方法简单可靠,测试迅速,有很大的应用潜力。

English Abstract

参考文献 (10)

目录

    /

    返回文章
    返回