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科研活動
成果名稱
海水光譜吸收/散射系數(shù)測量儀
主要完成人
蘇紅雨、楊華元、張憲亮、余浩然、余德萍
所獲獎項
四川省科技進(jìn)步獎
獲獎等級
三等獎
授獎部門
四川省人民政府
獲獎年度
2008
承擔(dān)單位
光學(xué)所
項目介紹
在可見光波段,海水的吸收/散射均很小,因此意味著研制的測量裝置必須具備高分辨率(10-4)和高精度的能力。另外，儀器用于野外現(xiàn)場，能源僅靠太陽能電池板供給，分配到該設(shè)備的功率不超過80W。數(shù)據(jù)的最終采集靠電臺發(fā)射傳輸，測量時間間隔限于15分鐘，這將體現(xiàn)出儀器的特點，即為實時、瞬態(tài)，結(jié)構(gòu)簡便緊湊，而且要全自動化，對環(huán)境和測試條件的多變性要有有效的技術(shù)措施，以克服這些因素給儀器測量不確定度帶來的影響。儀器還須在海水下10m的深處工作，這要求儀器良好的密封性和抗海水的腐蝕性。
為了滿足上述要求，研制的儀器具有如下技術(shù)特點：
1. 儀器采用雙光路法，且使用雙液池。
2. 測量采用比較法，以消除光源非穩(wěn)定因素的影響。
3. 使用積分球作為光束收集器。
4. 采用高準(zhǔn)直性（發(fā)射角<3〃）平行光管
5. 采用了光纖光譜儀作為光譜數(shù)據(jù)采集器件。該光譜儀具有12位A/D轉(zhuǎn)換器，最小可探測的信號為80個光子數(shù)（λ=480nm）。
雙光路可克服光源發(fā)光強度不穩(wěn)定的影響；采用與標(biāo)準(zhǔn)吸收液體比較測定，可以克服儀器自身長期穩(wěn)定性帶來的影響，雙液池可消除液池窗口透射率和所處媒體介質(zhì)的光學(xué)特性不同而帶來的誤差或錯差；積分球作光束收集器可以克服光束通過液池后所引起光的偏振態(tài)不同和光程縮短所帶來的影響；光纖光譜儀用硅二極管線陣作探測儀具有穩(wěn)定性好（0.1%）,動態(tài)寬，瞬態(tài)數(shù)據(jù)采集，測量分辨率為2.5×10-4。
本研究克服了由于海水的光譜吸收和散射很小的難點,研制成功具有高分辨和高精度能力的室外現(xiàn)場測試儀器，其結(jié)構(gòu)緊湊合理, 測量裝置構(gòu)思精巧,測試過程完全自動化, 克服環(huán)境和測試條件的多變性帶來的影響,實現(xiàn)了海水吸收系數(shù)與散射系數(shù)的瞬態(tài)測量。本次研制的現(xiàn)場海水光譜吸收/散射系統(tǒng)測量裝置為國內(nèi)首創(chuàng)，填補了國內(nèi)空白。
