【正文】 ....42可通過任何方式運(yùn)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。 ；相對(duì)濕度（氣溫不大于 25186。十、存儲(chǔ)和運(yùn)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。出現(xiàn)下面情況時(shí)：DOAS 儀器搬遷到新地方、更換氙燈、PDA 的位置有 19變化，請(qǐng)按照第六和第七部分進(jìn)行重新安裝和調(diào)整。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。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(diǎn)。必須先切斷電源才可進(jìn)行光譜儀、氙燈、電源以及測量系統(tǒng)的移動(dòng)及外觀清潔工作（避免用濕的抹布） 。1Hz，最大電消費(fèi)不大于 。九、注意事項(xiàng)及保養(yǎng)用電安全系統(tǒng)的電源是 220V177。待所有部件調(diào)整完畢，便可進(jìn)行實(shí)際的大氣自動(dòng)監(jiān)測，具體的軟件操作請(qǐng)參考軟件說明書。待氙燈工作 20 分鐘穩(wěn)定后，可以進(jìn)行下一步工作。待 PDA 的焦點(diǎn)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。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。在光譜儀處光纖的出射端位置固定后，便可進(jìn)行 PDA 位置的調(diào)整。實(shí)際工作中如果發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)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。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(dòng)光纖調(diào)整架最后可達(dá)到要求。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(dòng)（測燈狀態(tài)下） 。一般情況下，在上述條件都具備的狀況下，光斑都會(huì)落在光纖的中部。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(qiáng)，接下來我們可以通過調(diào)整望遠(yuǎn)鏡俯仰和左右的兩個(gè)調(diào)整旋鈕來使得反射光的進(jìn)一步增強(qiáng)，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(gè)中間發(fā)暗四周均勻發(fā)亮的光斑。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。因光纖的出射端面是有 7 根獨(dú)立的光纖組成的直線，故在進(jìn)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(jìn)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(qiáng)盡可能大。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。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(duì)準(zhǔn)角反射鏡、接收到盡可能強(qiáng)的光強(qiáng)。氙燈焦點(diǎn)位置的調(diào)整按照以下步驟進(jìn)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(gè)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(jìn)行氙燈焦點(diǎn)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(diǎn)位置調(diào)整旋鈕進(jìn)行調(diào)整。啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)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。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(diǎn)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(jìn)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。角反射鏡陣列在大氣路徑的另一端。⑷ DOAS 運(yùn)行程序的安裝請(qǐng)參見運(yùn)行程序的安裝說明書。風(fēng)扇下的三個(gè)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(jī)的電源線） 、控制箱電源（接220V 電源） 、控制箱電源開關(guān)。光 譜 儀內(nèi) 六 角 調(diào) 整 螺 釘 濾 光 片 盤 驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī)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。 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。此外，DOAS 望遠(yuǎn)鏡外部有一保護(hù)罩，有利于 DOAS 系統(tǒng)的室外測量，有效減少惡劣天氣對(duì)測量帶來的不良影響，同時(shí)還能有效減少日光的干擾。 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(jìn) 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(shí)氙燈被觸發(fā)并開始工作。預(yù)先將三維調(diào)整架處在各個(gè)方向都能進(jìn)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。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(qǐng)用酒精棉球?qū)﹄療舯砻孢M(jìn)行清洗。安裝與裝配 DOAS如果冬天運(yùn)輸差分吸收光譜分析儀，不能馬上打開包裝，必須在 24 小時(shí)后方可打開，此外，需保證無外部運(yùn)輸過程中對(duì)設(shè)備的機(jī)械損害。⑹ 房間里必然保證有一個(gè) 400mm 的窗戶，以保證安裝望遠(yuǎn)鏡并可以進(jìn)行測量。⑷ 差分吸收光譜分析儀避免與化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng)的物品接觸。～40186。 時(shí)濕度：不大于 80%，氣壓：84～（630～800mHg） 。～30186。六、維護(hù)與裝配操作條件⑴測量不能在空氣懸浮物多和濃霧的環(huán)境下進(jìn)行。⑺PDA 數(shù)據(jù)處理PDA 數(shù)據(jù)經(jīng)過 AD 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在 RAM 內(nèi)， TMS320F240 可以按照用戶要求進(jìn)行累加處理。⑹開關(guān)電源控制箱內(nèi)有兩個(gè)開關(guān)電源：177。⑷控制電路 由電路中的控制芯片實(shí)現(xiàn)：PDA 的時(shí)序信號(hào)管理、 PDA 信號(hào) AD 采集、濾光片電機(jī)控制、固態(tài)繼電器控制、光譜儀電機(jī)控制。⑶濾光片盤電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器：接收來自控制卡的步進(jìn)脈沖，分配給步進(jìn)電機(jī)的每一相，并進(jìn)行功率放大。由光耦控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)位置。電源：開關(guān)電源 24vDC。電控制單元以上設(shè)備的電氣控制以及光譜儀都放在一個(gè)控制箱里，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、固態(tài)繼電器、光譜儀、濾光片控制、開關(guān)電源、控制電路、PDA 等。入射光激發(fā)出與入射光強(qiáng)成比例的光電子數(shù)進(jìn)入半導(dǎo)體的導(dǎo)電層。光電二極管陣列 PDA光電二極管陣列 PDA 位于光譜儀出射焦平面上，主體由一個(gè)包含 1024 個(gè)反向偏壓 PN 連接的二極管陣列和一個(gè)信號(hào)讀出和存儲(chǔ)的控制電路組成。位于光譜儀入射狹縫和反射鏡之間的濾光片盤由步進(jìn)電機(jī)控制（位于光譜 9儀入射狹縫右邊，見圖 8） ，可根據(jù)測量程序進(jìn)行濾光片位置的調(diào)整，濾光片盤可以根據(jù)不同的測量要求加入不同的濾光片，總共可以放置 5 塊濾光片，濾光片的型號(hào)如表所示：表 2：濾光片的型號(hào)濾光片位置 范圍1 用于芳香烴監(jiān)測時(shí)的雜散光測量2 —3 —4 SO2，HCHO，NO 2 等5 —電控制單元提供光譜儀及濾光片盤步進(jìn)電機(jī)的相關(guān)控制，供電設(shè)備與電網(wǎng)通過插座連接。光譜儀變換光譜波長的正旋機(jī)構(gòu)與光學(xué)室隔離，有效的減少了雜散光，并且避免機(jī)械系統(tǒng)潤滑油慢性揮發(fā)對(duì)光學(xué)元件表面的污染。光通過光纖傳輸?shù)焦庾V儀的入射狹縫，經(jīng)濾光片盤上的濾光片和反射鏡后被投射到準(zhǔn)直物鏡上，形成平行光束投射到光柵上，經(jīng)色散后的光通過聚焦鏡，成像在光譜儀的出射狹縫處，從而得到按波長順序排列的光譜。 (A) 8(B)圖 6 望遠(yuǎn)鏡的測量狀態(tài)與光闌位置之間的關(guān)系 (A)為大氣測量光路模式，(B)為參考光路模式，用于測量氙燈燈譜⑷ 光纖光纖用于光的傳輸，由 7 根 100μm 的光纖組成，光纖在入射處呈圓形，而在出射處排列成一條狹縫與光譜儀入射狹縫對(duì)應(yīng)，這樣，當(dāng)光譜儀入射狹縫與光纖出口對(duì)應(yīng)時(shí)，可以充分利用光能量。當(dāng)光闌位置與主光軸垂直時(shí)，為參考光路模式，見圖 6(B)。望遠(yuǎn)鏡大氣測量光路如圖6(A)所示，當(dāng)光闌位置與主光軸平行，氙燈發(fā)出的光被主鏡的外圈部分準(zhǔn)直為平行光射向遠(yuǎn)處的角反射鏡，被角反射鏡反射回的光經(jīng)主鏡的內(nèi)圈部分及副鏡被匯聚于光纖的入射端面。⑵望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射與接收功能為了實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的收發(fā)功能，望遠(yuǎn)鏡的主鏡被分成兩部分用?！?+10186?！?10186。為了保護(hù)望遠(yuǎn)鏡不被污染與受潮，望遠(yuǎn)鏡的入口有一石英保護(hù)窗。副鏡同樣為一表面鍍有紫外增108Rm?主強(qiáng)鋁的凹面鏡，曲率半徑 。60m?底 座楔 形 罩 角 反 射 鏡圖 5 角反射鏡陣列的示意圖望遠(yuǎn)鏡⑴望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)為卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，包括兩個(gè)部分—框架和管筒，用螺絲連接，內(nèi)壁涂有高吸收光的涂料。角反射鏡陣列角反射鏡陣列由三個(gè)角反射鏡組成，見圖 5。燈工作時(shí)間不少于 1000H。氙燈最大耗電為 150w，電流 。2022757150圖 4 氙燈的尺寸圖（mm） 6五、DOAS 主要單元的描述光源⑴光源為 OSRAM 的 XBO 150W/CR OFR 型 150W 短弧氙燈紫外光源（見圖 4） ，位于望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部主鏡外環(huán)的焦點(diǎn)處。⑵探測器為 HAMAMATSU 型 號(hào) C5964－1010 的 1024 像元的光電二極管陣列 PDA。⑷角反射鏡，帶三角架的角反射鏡安裝于大氣路徑的另一端用于光的原路返回。⑵望遠(yuǎn)鏡，用于光發(fā)射和接收，其包括：望遠(yuǎn)鏡框（前面帶有固定裝置） 、鏡筒（內(nèi)部帶有固定裝置） 、主球面鏡（中間有孔以光纖通過） 、光闌（用于大氣測量光路和參考光路的切換） 、副鏡（用于反射光到光纖入射端面） 、石英保護(hù)窗、光纖入口、雙臂支架用于望遠(yuǎn)鏡水平或垂直調(diào)節(jié)。四、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差分吸收光譜分析儀由三大塊組成：光發(fā)射與接收系統(tǒng)、測量設(shè)備系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄與處理系統(tǒng)。1Hz。電源和控制系統(tǒng)的電壓為 220V177。C ～+40176。～+10176?！?10176。 424V電 源5V電 源 濾 光 片 電 機(jī)光 譜 儀 電 機(jī)光 闌 電 機(jī)步 進(jìn) 電 機(jī)驅(qū) 動(dòng) 器 1步 進(jìn) 電 機(jī)驅(qū) 動(dòng) 器 2固 態(tài) 繼 電 器 濾 光 片 盤光 譜 儀光 闌 光 耦光 耦光 耦PDAPC及控制軟件 控制邏輯電路AD電 路RS23圖 3 電路控制測量框圖三、系統(tǒng)說明望遠(yuǎn)鏡采用開放式 Cassegrain 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，光源位于望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部，雙臂支撐的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)位于光路一端，反射鏡陣列位于光路另一端將光反射回接收望遠(yuǎn)鏡。181。 185。212。181。181。185。 178。 177。 182。181。 235。212。181。181。235。 178。 212。185。電學(xué)部分電學(xué)部分由光源（氙燈及其電源） 、信號(hào)采集系統(tǒng)（光譜儀、光電二極管陣列 PDA 及其控制電路） 、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）組成，所有電源都接在220V 電網(wǎng)中。角反射鏡安裝于路徑的另一端將光反射回望遠(yuǎn)鏡入口，光經(jīng)過主鏡內(nèi)環(huán)聚焦和副鏡反射，匯聚在光纖的入射端面。 計(jì) 算 機(jī)控 制 器PDA 探 測 器光 譜 儀光 纖 束 角 反 射 鏡 高 壓 氙 燈副 鏡M1卡 塞 格 倫 望 遠(yuǎn) 鏡 0sevral km光 闌濾 光 片 輪主 鏡圖 2 差分吸收光譜分析儀的測量原理差分吸收光譜分析儀的光學(xué)部分差分吸收光譜分析儀的光學(xué)部分由光源、卡塞格倫發(fā)射接收一體望遠(yuǎn)鏡、光纖、光譜儀、光電二極管探測器 PDA 及角反射鏡陣列組成。通過比較經(jīng)過大氣痕量氣體吸收的大氣光譜與燈譜的不同而確定大氣中的氣體成分。光