【文章內(nèi)容簡介】 測量。⑺ 工作室里必須保證沒有高濃度的 O3。安裝與裝配 DOAS如果冬天運輸差分吸收光譜分析儀，不能馬上打開包裝，必須在 24 小時后方可打開，此外，需保證無外部運輸過程中對設(shè)備的機械損害。差分吸收光譜分析儀可按照如下步驟安裝：⑴ 裝配望遠(yuǎn)鏡和光源打開包裝箱，將整個望遠(yuǎn)鏡主體部分（包括支架）取出放置在平穩(wěn)處，然后進行光源的安裝。其安裝順序如下：將位于雙臂支架前端望遠(yuǎn)鏡底部的氙燈三維調(diào)整架取下，將氙燈（注意！避免手與氙燈發(fā)光體表面的接觸，如果不慎與其表面發(fā)生了接觸，請用酒精棉球?qū)﹄療舯砻孢M行清洗。 ）安裝在燈支架上，注意氙燈的固定支架應(yīng)與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的光源入射孔處在垂直狀況下，安裝時還要注意使氙燈的正負(fù)極處在正確的位置，即上正下負(fù)；其次，將裝有氙燈的固定架與三維調(diào)整架進行連接。預(yù)先將三維調(diào)整架處在各個方向都能進行最大調(diào)整的狀況下，以確保氙燈能夠被調(diào)整到最佳工作區(qū)域，然后通過四顆螺絲將氙燈三維調(diào)整架固定在望遠(yuǎn)鏡底部，將氙燈電源控制箱內(nèi)高壓觸發(fā)線的“+”與氙燈支架底座接線柱的“+” 極相連， “”與“ ”相連。將氙燈散熱風(fēng)扇的電源線與氙燈電源控制箱上的散熱風(fēng)扇電源接口相連，最后再接氙燈電源控制箱的總電源，見圖 8。 氙 燈 電 源 控 制 箱氙 燈 支 架 底 座 接 線 柱氙 燈 散 熱 風(fēng) 扇望 遠(yuǎn) 鏡 + 散 熱 風(fēng) 扇 電 源 接 口電 源 進 20氙 燈 電源 開 關(guān)高 壓正 極高 壓負(fù) 極風(fēng) 扇氙 燈 高 壓 線三 芯 電 源 線 12圖 8 氙燈電源控制箱后面板示意圖當(dāng)按下電源控制箱上的氙燈電源開關(guān)，氙燈的散熱風(fēng)扇開啟，同時氙燈被觸發(fā)并開始工作。用于放置樣品池的光學(xué)小室通過四顆螺釘固定在望遠(yuǎn)鏡的尾部，將光纖的入射端（光纖入射端面被設(shè)計成圓形的一端）通過光纖調(diào)整架固定在光學(xué)小室的后面，完成望遠(yuǎn)鏡部分的安裝，見圖 9。此外，DOAS 望遠(yuǎn)鏡外部有一保護罩，有利于 DOAS 系統(tǒng)的室外測量，有效減少惡劣天氣對測量帶來的不良影響，同時還能有效減少日光的干擾。保護罩的安裝通過望遠(yuǎn)鏡筒外的六顆螺釘固定。 主副 鏡 樣 品 池 光 學(xué) 小 室光 纖 調(diào) 整 架 光 纖圖 9 望遠(yuǎn)鏡末端光學(xué)小室的安裝⑵ 安裝測量系統(tǒng)光譜儀位于控制箱內(nèi)，其位置如圖 10 所示。將 PDA 安裝在光譜儀的出射狹縫焦平面上，并通過 PDA 和光譜儀連接件上的內(nèi)六角調(diào)整螺釘將其位置固定（PDA 的尾部伸出控制箱） ，將光纖穿過控制箱上的光纖接口，通過入射端光纖調(diào)整架固定在光譜儀的入射狹縫處（即光纖端面設(shè)計為狹縫狀的一端緊貼光譜儀的入射狹縫） 。光 譜 儀內(nèi) 六 角 調(diào) 整 螺 釘 濾 光 片 盤 驅(qū) 動 電 機入 射 端 光 纖 調(diào) 整 架光 纖PDA圖 10 測量系統(tǒng) PDA 和光纖位置的安裝圖 11 是控制箱后面板上的接口說明。將 PDA 控制接口與 PDA 信號接口通過15 芯排線連接（兩個接口同時位于控制箱的后面板上） ，RS232 與計算機上的通訊串口連接，位于望遠(yuǎn)鏡底部氙燈散熱裝置后的三芯光闌信號線與控制面板上的光闌信號接口相連，光闌信號接口旁邊是光纖接口。風(fēng)扇下的三個接口分 13別為：光闌控制電源接口（接望遠(yuǎn)鏡光闌控制電機的電源線） 、控制箱電源（接220V 電源） 、控制箱電源開關(guān)。 PDA信 號 接 口 控 制 箱 電 源 開 關(guān)控 制 箱 電 源 入 口光 闌 電 機 電 源 接 口 光 纖 接 口光 闌 信 號 接 口RS23控 制 接 口 風(fēng) 扇15芯 排 線 二 芯 電 源 線 三 芯 信 號 線PC+_光 耦光 闌 控 制 電 機M望 遠(yuǎn) 鏡串 口 線圖 11 控制箱后面板說明⑶ 角反射鏡陣列的安裝角反射鏡陣列安裝在一定光程（100~1000m）的另一端，外罩一個楔形的罩子，保持其表面的清潔和干燥，特別需要注意的是角反射鏡表面不能有凝結(jié)水，否則會降低反射效率。⑷ DOAS 運行程序的安裝請參見運行程序的安裝說明書。望遠(yuǎn)鏡、氙燈電源、數(shù)據(jù)采集控制、PC 機以及所有的電設(shè)備安裝在一個房間里，望遠(yuǎn)鏡安裝在大氣路徑的起始點。角反射鏡陣列在大氣路徑的另一端。電閘接通前，必須把所有開關(guān)及自動開關(guān)設(shè)置在關(guān)的狀態(tài)。七、光路調(diào)整及其他功能 氙燈位置氙燈位于望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi)主鏡的焦點處，冷卻裝置位于氙燈底部并與電控制單元通過電源線連接，氙燈的位置可以通過氙燈三維調(diào)整架進行水平與垂直位置的調(diào)整，三維調(diào)整架的結(jié)構(gòu)見圖 12。 14氙 燈 左 右 位 置 調(diào) 整氙 燈 焦 點 位 置 調(diào) 整氙 燈 上 下 位 置 調(diào) 整圖 12 氙燈三維調(diào)整架正確連接好氙燈的電源之后，使氙燈開始工作。啟動整個系統(tǒng)進入軟件的工作界面，將軟件設(shè)置為“測量燈譜”狀態(tài)，使得氙燈發(fā)出的光不經(jīng)過大氣直接從望遠(yuǎn)鏡后部的出射孔出射。調(diào)整氙燈三維調(diào)整架的上下、左右方向，使得燈發(fā)出的光斑落在出射孔的正中部（注意！光斑是否處在出射孔的正中部直接影響整個接下來的光路調(diào)整） 。氙燈焦點位置的調(diào)整按照以下步驟進行：首先，通過DOAS 軟件將望遠(yuǎn)鏡的工作狀態(tài)調(diào)整到測量大氣模式；然后，通過在與光路垂直方向上 2 米及 5 米處分別設(shè)置兩塊白屏，觀測出射光斑的情況，若兩個不同距離處的光斑大小均為 220mm（光斑形狀為規(guī)則的環(huán)形） ，則不需要進行氙燈焦點位置的調(diào)整，若光斑大于 220mm 或者小于 220mm，則可通過位于氙燈三維調(diào)整架上的焦點位置調(diào)整旋鈕進行調(diào)整。當(dāng)進行氙燈焦點位置調(diào)整時，盡量保證氙燈上下及左右位置不移動，若有移動，則需對其上下及左右位置重新進行調(diào)整。望遠(yuǎn)鏡大氣測量光路及光纖位置調(diào)整雙臂支架用于支撐望遠(yuǎn)鏡筒，支架上的調(diào)整旋鈕用于望遠(yuǎn)鏡的水平和俯仰位置調(diào)整，使得望遠(yuǎn)鏡盡可能的對準(zhǔn)角反射鏡、接收到盡可能強的光強。各個調(diào)整旋鈕說明如下，見圖 13：望遠(yuǎn)鏡水平鎖緊機構(gòu) 位于望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動底座上，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)角反射鏡時，通過該鎖緊機構(gòu)將望遠(yuǎn)鏡位置固定，然后再進行望遠(yuǎn)鏡位置的微調(diào)。水平調(diào)整旋鈕 用于水平方向的調(diào)整；俯仰調(diào)整旋鈕 用于垂直方向的調(diào)整。 15 光 纖 調(diào) 整 架水 平 調(diào) 整 旋 鈕俯 仰 調(diào) 整 旋 鈕 16 氙 燈 左 右 位 置 調(diào) 整氙 燈 焦 點 位 置 調(diào) 整氙 燈 上 下 位 置 調(diào) 整水 平 鎖 緊 機 構(gòu)圖 13 左圖為望遠(yuǎn)鏡的后視圖 右圖為望遠(yuǎn)鏡的前視圖完成氙燈位置的調(diào)整后，接下來仍然在測量燈譜的狀態(tài)下將光纖安裝在光纖調(diào)整架上（此時先暫不考慮光纖是否處在光斑的焦點位置） ，調(diào)整光纖調(diào)整架使得光纖的入射孔處在光斑的中部，將光纖的出射孔端插入光譜儀的入射狹縫調(diào)整架中。因光纖的出射端面是有 7 根獨立的光纖組成的直線，故在進行與光譜儀的連接之前還應(yīng)當(dāng)觀察調(diào)整光纖調(diào)整架，使得出射端的 7 根光纖處在發(fā)光均勻的狀況下，并且使這條發(fā)光的亮線垂直進入光譜儀入射狹縫調(diào)整架中，通過調(diào)整光譜儀入射狹縫處的光纖調(diào)整架，使得 PDA 接收到的光強盡可能大。將DOAS 系統(tǒng)的工作狀態(tài)通過測量軟件手動設(shè)置在連續(xù)大氣測量模式狀態(tài)（軟件的掃描時間設(shè)置在 2~5 之間，便于觀測望遠(yuǎn)鏡及光纖位置調(diào)整時光強的變化情況） ，因 DOAS 系統(tǒng)正常工作時總是處在接收反射光的狀況下，故對反射光的調(diào)整就顯得尤為重要。首先，在上述條件準(zhǔn)備就緒后，將經(jīng)過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡準(zhǔn)直之后的光束瞄準(zhǔn)安放在外界的角反射器?？上葘⑼h(yuǎn)鏡的水平鎖緊裝置釋放開，便可方便的大范圍的控制移動望遠(yuǎn)鏡，直至肉眼可以觀察到角反射器反射回來的光強后，固定好鎖緊裝置，完成初步的調(diào)整。用一小張白紙放在光纖調(diào)整架前的光學(xué)小室中觀察角反射器的反射光強，接下來我們可以通過調(diào)整望遠(yuǎn)鏡俯仰和左右的兩個調(diào)整旋鈕來使得反射光的進一步增強，通過細(xì)致的調(diào)整可觀察到反射到白紙上的光斑呈一個中間發(fā)暗四周均勻發(fā)亮的光斑。移去紙條，讓光斑落在光纖上，觀察光斑的焦點是否處在光纖的入射孔正中。一般情況下，在上述條件都具備的狀況下，光斑都會落在光纖的中部。假如通過觀察發(fā)現(xiàn)了偏 17差，就需要進行多次的調(diào)整。具體操作是：如果光斑落在了光纖中部偏左的方向，就需要微微調(diào)整使氙燈直接發(fā)出的光斑也往左稍許的移動（測燈狀態(tài)下） 。反之同理（可通過按下程序界面上控制測燈裝置的按鍵來進行反射光與外界光的多次轉(zhuǎn)換） 。這部分工作比較繁瑣，通過耐心細(xì)致的調(diào)整，附加可以移動光纖調(diào)整架最后可達(dá)到要求。之后，前后移動光纖并觀察計算機所顯示的光斑強度，以使從角反射鏡反射回的光斑的焦點處于光纖入射端面的入射孔位置，最后旋緊光纖的緊固螺釘，完成整個光路調(diào)整。實際工作中如果發(fā)現(xiàn)光強減弱，只需要方便的調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的水平及俯仰調(diào)整旋鈕即可恢復(fù)，而不需要再次麻煩的重復(fù)上述過程。 PDA 位置的調(diào)整入射狹縫位于光譜儀右壁，入射狹縫的光纖調(diào)整架包括上下及左右調(diào)整螺絲，一般情況下光譜儀的狹縫寬度設(shè)置在 100μm。在光譜儀處光纖的出射端位置固定后，便可進行 PDA 位置的調(diào)整。PDA 應(yīng)處于光譜儀的出射焦平面上，以保證光譜具有較高的分辨率和強度，PDA 位置的調(diào)整可以通過測量汞燈燈譜來進行。汞燈燈譜為線狀光譜，由于光譜儀有限的分辨率，因此譜線具有一定的線性。首先將光譜儀的中心波長設(shè)置在 330nm 處，然后將汞燈垂直放置在光纖的入射端面前（最好將光纖從光學(xué)小室下取下進行汞燈燈譜測量）進行汞燈燈譜測量，圖 14 是光譜儀在 330nm 中心波長下測量得到的汞燈燈譜：1020304050607080901002040 中 心 波 長 30nm處 的 汞 燈 譜Intesity (counts) PDA 圖 14 光譜儀在 330nm 中心波長下測量得到的汞燈燈譜通過調(diào)整 PDA 的前后位置（PDA 的面應(yīng)與光譜儀的面保持平行） ，使得圖 14 18中所標(biāo)示出的 和 這兩個汞燈譜線盡可能分開，同時使各個峰的色散盡可能均勻,并且使 PDA 接收到的光強盡可能強。待 PDA 的焦點位置確定后，通過光譜儀和 PDA 連接件上的內(nèi)六角調(diào)整螺釘將其位置固定，便完成PDA 位置的調(diào)整。八、操作過程所有的 DOAS 部件裝配好后，先打開氙燈電源，然后打開 PC 機，最后打開電控制系統(tǒng)電源（控制箱上的開關(guān)） 。待氙燈工作 20 分鐘穩(wěn)定后，可以進行下一步工作。打開 DOAS 軟件，通過手動模式，按照第七部分光路調(diào)整的介紹對各個部分進行細(xì)致的調(diào)整使得 DOAS 工作在最佳狀態(tài)。待所有部件調(diào)整完畢，便可進行實際的大氣自動監(jiān)測，具體的軟件操作請參考軟件說明書。測量完畢后，先關(guān)閉 DOAS 測量軟件，然后是電控制系統(tǒng)電源（控制箱上的開關(guān)） ，接著關(guān)閉 PC 機，最后關(guān)閉氙燈電源。九、注意事項及保養(yǎng)用電安全系統(tǒng)的電源是 220V177。10%，50177。1Hz，最大電消費不大于 。系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)保證接地。必須先切斷電源才可進行光譜儀、氙燈、電源以及測量系統(tǒng)的移動及外觀清潔工作（避免用濕的抹布） 。 眼的安全當(dāng)調(diào)整、預(yù)調(diào)和操作差分吸收光譜分析儀時，不可用眼直接接觸紫外光源，需配戴墨鏡。DOAS 儀器的開關(guān)順序必須嚴(yán)格按照第八部分的第 1 和第 4 點。望遠(yuǎn)鏡上的散熱網(wǎng)孔嚴(yán)禁覆蓋物品。所有的光學(xué)元件（光譜儀光柵、鏡片等）嚴(yán)格避免直接用手接觸。光譜儀及望遠(yuǎn)鏡部分必須放置在平穩(wěn)的測量平臺上，以保證 DOAS 系統(tǒng)的正常工作。出現(xiàn)下面情況時：DOAS 儀器搬遷到新地方、更換氙燈、PDA 的位置有 19變化，請按照第六和第七部分進行重新安裝和調(diào)整。望遠(yuǎn)鏡、光譜儀和電測量系統(tǒng)等設(shè)備，非專業(yè)人士不得打開，否則后果自負(fù)。十、存儲和運輸?shù)氖貏t系統(tǒng)建議在干燥、溫暖、通風(fēng)的條件下；氣溫：0186?！?0186。 ；相對濕度（氣溫不大于 25186。 時）：不大于 80%；氣壓：84～(630～800mmHg) ?？赏ㄟ^任何方式運輸，但必須放在包裝箱里，包裝箱不允許隨便丟放及傾斜放置。十一、設(shè)備清單望