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频闪观测仪原理

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频闪观测仪原理相关的资讯

  • 河南首批自动土壤水分观测站在平顶山试点
    经过前期的选址、土壤水分常数的测定等充足的准备工作,10月12~15日,由河南省气象局和市气象局共同筹建的自动土壤水分观测站相继在平顶山市新华区滍阳镇西滍村及各县(市)进行最后的仪器安装、调试。至此,该市7家自动土壤水分观测站建设全部完成,彻底改变了传统的、落后的人工土壤水分观测工作,标志着平顶山市气象现代化建设又上了一个新的台阶,对服务全市粮食生产具有重大意义。   该市位于河南省中部,地处伏牛山和黄淮平原的过渡地带,属于半干旱、半湿润的大陆性季风气候区域,降水的年际变化及季节变化较大,加之受复杂地形、地貌的影响,干旱发生频繁,对农业生产影响严重。多年来,气象部门始终把对为农业生产服务放在气象服务的第一位,通过高科技的技术手段,观天测雨,趋利避害,为我市农业生产保驾护航。土壤水分观测是气象为农业服务的基础性工作之一。   土壤水分的监测,就是通过连续的、定点的土壤水分含量的测定,掌握土壤墒情的动态变化,为农业生产服务提供第一手实况资料。但是,由于受技术条件的限制,我国在土壤水分观测设施和技术方面长期处于落后的人工操作状态,这不仅不能适应目前气象现代化建设的要求,也不能满足为农业生产服务的需求。为此,由河南省气象科学研究所和中国电子科技集团公司第二十七研究所共同研究开发了自动土壤水分观测仪。经过前期的实验研究,目前已进入面对全国进行推广、安装阶段。根据中国气象局部署,河南省作为全国现代农业气象业务服务建设试点省,要率先安装并投入业务化运行;平顶山市是先期试点单位之一。   这次自动土壤水分监测站建设,由中国气象局投资,河南省气象局和平顶山市气象局共同承建。首期分别在新华区、鲁山县、舞钢市等县(市、区)建立7个监测站,总投资约65万元。今后根据服务需求,还将逐渐增加观测点密度,扩大观测区域覆盖面,以便全面掌握全市各地土壤水分含量情况及土壤水分变化情况,更好地服务于农业生产。
  • 北京豪威量公司最新技术讲座(固态射频和炬管轴向观测)
    2011年10月12日上午,北京豪威量科技有限公司在公司技术部举办了有关ICP光谱仪最新技术的讲座。公司的技术总监沈鹏飞专家作了标题为&ldquo ICP-2011:固态射频发生器原理和炬管轴向观测&rdquo 的精彩报告,在场参加培训的有公司相关人员及客户&mdash &mdash 北京麦戈龙科技有限公司的仪器使用人员。 技术讲座围绕着公司最新推出的国内最高水平ICP光谱仪&mdash &mdash 2011型ICP光谱仪,进行了六方面的介绍:1.RF发生器。2.匹配单元。3.控制单元。4.电源。5.计算机软件。6.冷锥。 2011型ICP已经推向市场,并取得良好反映。固态射频发生器大大提高了仪器稳定性,并使仪器体积更小,重量更轻。轴向观测炬管,是元素检测灵敏度至少提高5-10倍,并可以实现有机样品直接进样。
  • 涡动相关观测与数据处理基础知识系列之一:通量塔的选址与建塔的基本原则
    近年来,采用涡动相关(eddy-covariance,EC)方法测量温室气体通量的站点数量在迅速增加,但是要在科学目的、工程标准、安装运行成本和实用性之间做出平衡,寻找到最佳的解决方法,仍是一个具有挑战的工作。从观测结果准确性和精确度来说,选址、建塔等站点设计的环节是重中之重。1、位置选择站点选址的基本原则是,该站点能够尽量观测到全部的研究对象,这涉及到两个问题,一个是方向,一个是架设高度。首先是确定观测区域近几年的主风向,可以参考近几年的气象数据。由于中国大部分地区是季风气候,一般在春夏和秋冬会有两个主风向,这时候要考虑通量仪器的架设方向,实验观测的主要周期等。如果仪器架设方向可以随主风向的改变方便调整,或者实验周期是明确区分了春夏或者秋冬,那么在选址时可以选在观测对象的下风向,这样可以尽可能多的观测到目标对象;如果不能改变通量仪器的架设方向,且是长期定位观测,那尽量将观测地点选址在观测对象的中央位置,或者沿主风向的中点位置,这样可以尽可能的在不改变仪器方向和位置的前提下,观测到尽可能多的研究对象。确定架设高度要满足通量仪器的基本观测条件, 即满足湍流运动的充分交换。一般的架设高度是下垫面冠层高度的1.5到2倍(具体确定观测高度的经验法则见图 1);在相对平坦和均匀的下垫面条件下,观测距离大约是观测有效高度的100倍(风浪区原理),具体范围需要根据footprint源区计算,随着湍流运动强度和下垫面情况会有所改变。图 1 确定观测高度的经验法则通量源区代表性分析(Footprint分析)是检验一个通量站质量的重要手段,可以用来进行实验方案的设计指导,观测数据的质量控制,以及通过特定传感器的源区分布和来自感兴趣下垫面(植被)的通量贡献,从而对观测结果进行分析解释。图 2 Footprint分析2、下垫面的影响2.1植被类型涡动相关法测量温室气体通量要求仪器安装在常通量层内,而常通量层假设要求稳态大气、下垫面与仪器之间没有任何源或者汇、足够长的风浪区和水平均匀的下垫面等基本条件。在涡动相关传感器能监测到的“源区域”内植被类型均匀一致的情况下,其观测到的通量结果是比较有意义的,可以用来解释生态系统的温室气体收支情况。但当涡动相关传感器的“源区域”覆盖到不同植被类型时,情况就会变得复杂起来。一个极端的例子是:某站点周围具有两种不同的森林植被类型,每天周期性地,白天,风从一种植被类型吹向另一种;夜间,则正好相反。那么,该站点观测得到的通量资料的日平均值将毫无意义。这种极端的情况虽然极少出现,但许多站点都会有微妙的风向变化,在数据分析时需要做仔细考虑。此外,光、土壤湿度、土壤结构、叶面积以及物种种类组成的空间异质性会导致温室气体源/汇强度的水平梯度。而其植被类型的变化也会造成表面粗糙度的变化,当风通过不同粗糙度或者不同源/汇强度表面的区域时,就会产生非常明显的平流效应(Raupach & Finnigan, 1997 Baldocchi et al., 2000)。图 3 不同下垫面的地表粗糙度(参考 于贵瑞&孙晓敏,2006)地表植被类型的突然变化会导致气流的变化,如气流在从高大森林向低矮草地移动时,会在森林边缘形成回流区(如图 4所示),导致近地面和上方气流方向不一致,其水平长度尺度(距离)等于冠层高度的2-5倍(Detto et al., 2008)。图 4森林边缘附近湍流结构的概念模型(参考Detto et al., 2008)2.2冠层高度通量足迹Footprint描述了EC系统能够观测到的“源区域”,提供了每个表面元素对测量的垂直通量的相对贡献。Footprint取决于观测高度、表面粗糙度和大气稳定度等。如图 5所示,通常来说,传感器的观测高度越高,就越能观测到更远、更广的区域(Horst & Weil, 1994),也便于捕捉植物冠层上方混合良好的边界层中的通量交换。但是观测高度也不是越高越好,在大气层结稳定的条件下(如夜间),过高的观测高度可能会使观测到的“源区域”超出感兴趣的研究区域。因此应该预先计算并确保来自感兴趣区域的通量贡献至少为90%(Gö ckede et al., 2004),在稳定条件下至少50%的时间以确保适当的数据覆盖不同的风向和不同的天气条件。图 5观测高度与通量足迹基于Munger(2012)等确定塔/测量高度(hm)的原则(如图 1),可能存在准确测量实际观测高度和冠层高度的困难,需要考虑后期调整高度的可能性。观测高度必须用三维超声风速计测量路径的中心来确定,其值取决于感兴趣的生态系统的冠层高度(hc),冠层高度值不需要特别准确:采用主要冠层的平均预期高度是合理的。对于冠层高度在生长季节中快速变化的农田、草地和种植园以及同样具有快速变化特性的冰雪下垫面,塔架设计必须考虑允许通过改变塔架高度(例如伸缩式塔架设计)或通过移动传感器来改变测量高度。随着时间的推移为了确保相同的通量观测源区,可以考虑改变测量高度,遵循的原则是测量高度与冠层高度的0.76倍之间的差值保持在一个确定数值的±10%左右。但这种调整的频率不用特别频繁,最多在植被生长期或在积雪季节每隔一周进行。假设在植被生长期开始时的裸土,其测量高度为2 m,在冠层高度达到1.2 米前,不需要改变测量高度;在植被达到1.2米后(例如增加约0.5-0.8米)开始提高测量高度,然后保持测量高度与冠层高度的0.76倍之间的差值保持在一个确定数值。改变表面高度(由于生长和积雪)以及改变测量高度必须准确记录,因为这必须在后期数据处理中考虑。2.3地形影响EC法测量通量假设了地形水平,这样可以保证地形的坐标系和传感器坐标系方向一致,避免平流、泄流效应的影响。图 6复杂地形对EC观测的影响在复杂的地形条件下,风吹过小山时会引起气流的辐合或辐散运动,产生平流效应(Kaimail & Finnigan, 1994)。存在有局地风场影响的站点,在夜间大气稳定,垂直湍流输送和大气混合作用较弱,CO2的水平和垂直平流效应的影响是很重要的(于贵瑞&孙晓敏,2006)。Mordukhovish & Tsvang(1966)的研究表明,斜坡地形能导致水平异质和通量的辐散。对于设在地势较高的观测塔,在夜间对流比较弱时,通常会因CO2沿斜坡泄流而造成大气传输的通量低估,最后导致生态系统净生产力的估算偏高;对于在地势较低沟谷中的观测塔,其问题更加复杂,如果外部的大气平流/泄流通过观测界面进入生态系统,会高估光合作用吸收CO2的能力;如果外部的大气平流/泄流不能通过观测界面,而是从观测界面下部直接进入生态系统,则会在生态系统中暂时储存,最终输出生态系统,造成对呼吸作用的高估。在大多数情况下,实际地形难以满足地形水平的假设,这就需要进行坐标旋转,以消除平流项的影响。当安装铁塔的斜坡坡度特别大时,可以考虑将原本应水平安装的超声风速计调整为与地面平行。3、塔及塔附属设施的影响3.1塔体本身塔本身对观测的影响可分为塔本身对风场的影响,以及塔的偏转、震荡对测量过程的影响两种。3.1.1 对风场的影响自然气流无论是经过几十米的观测塔,还是遇到几毫米的仪器翼梁或电缆,各种尺度的障碍物都会使流线发散,从而导致用于计算通量的流线分离,称为流体失真,流动失真以难以看见的方式影响测量,其影响只能在塔的设计建造阶段进行最小化。在塔的迎风侧(上游),风速受到影响会有所降低。受流动失真影响的逆风距离与障碍物大小的立方成比例,并随着距离的立方体而减小(Wyngaard, 1981, 1988)。在塔的背风侧(下游),风速也减弱,这种效果随着风速的增加而减小(湍流的更快速重构)并且受到障碍物的长度和宽度的影响。图 7 展示了在高塔的迎风侧观察到的风向上的偏转与加速, 图 8则展示了高塔顶部和底部方向迥异的风向。这是由于在背风侧下方产生的回流区造成的,障碍物(塔)尺寸越大,回流区就越容易发展得更大。在塔基通量观测中,森林生态系统的观测常需要10m以上的高塔作为基础,容易导致回流区的产生,回流也增加了向上流动的倾向,并加强了烟囱效应,这可能会显著影响风的测量和干扰混合比梯度。图 7 在塔的迎风侧观察到风向上偏转和加速(引自Sanuki and Tsuda, 1957)图 8 塔顶部的西风流(离地面10米)和离地面2米处的东风回流(引自Vaucher et al., 2004)在建造塔时,尽量选择塔身纤细、结构较少的铁塔,避免对风场的影响,也要注意控制林窗的大小,避免人为形成回流区域。此外,应该尽量减少树木和树枝的移除,因为它们对风的阻力作用可以减少这些回流区域的形成。选择纤细塔体的同时也要保证塔体足够坚固,以确保安全的维护通道和应对整个观测周期中的极端环境。当塔架底座和结构由于受到外界辐射而加热引起对流循环时,可以观察到烟囱效应。这增强了气流的垂直偏转,从而使更多的空气向上移动。烟囱效应取决于基础和塔的质量和热容量、塔的形状、对树冠的干扰程度(清理/切割塔构造的树木)和站点的净辐射量等。烟囱效应是不可避免的,应尽量减少混凝土基础和塔架结构,塔的的横截面也尽量不超过2 x 3 m (Munger et al., 2012)。塔体结构对经过气流的扭曲变形和烟囱效应应该通过专业的方式或通过建模方法(Griessbaum & Schmidt,2009)进行调查(Serafimovich et al., 2011)。3.1.2 对测量过程的影响塔体本身随风速的运动会导致测量中的系统不确定性;塔的移动应限制在0.02 m s-1(即测量风速的精度),并且不应具有在1到20 Hz之间与风向共同变化的力矩(谐波效应);快速响应加速度设备可用于量化塔运动,逐点校正还需要快速响应测斜仪测量以确定旋转速率以及加速度;由于在塔上工作的人员而导致的塔架运动不会随着风或标量交换而变化,但可能会扰乱风场。3.2塔上横臂在1976年的国际湍流对比实验中,一些报告显示直径0.05 m的水平支撑结构造成的平均上升风速为0.1 m/s (Dyer, 1981),它大到足以使涡动相关测量无效。因此,风速计安装臂的尺寸也要尽量小,只需要提供一个安全稳定的测量平台就可以了。王国华等利用成熟的计算流体软件,对布置多个支撑观测仪器的支架所导致的大气边界层风场失真进行定量仿真。他们发现,当支架间距小于6倍的支架直径D或来流风向角小于30°时支架附近流场受到明显的相互干扰。通过对不同来流风向及支架间距离模拟结果的对比分析,认为使用多支架进行多点联合观测时,支架应沿垂直于观测地点常年来流主风向的展向布置。为避免不同支架相互干扰,支架间的最小距离L应大于9倍的支架截面直径。此外,横臂本身需要足够稳定以支撑仪表,可以通过增加侧臂和拉索的方式,以避免横臂的扭矩和振荡。3.3塔下建筑物3.1.1一节讨论了塔体本身对风速和风向造成扭曲从而影响风场的作用,塔下其他障碍物(如设备房间、供电小屋等)也存在这种作用,如图 9 所示。图 9 从障碍物侧面看的迎风流畸变和背风侧流畸变的概念图(引自Davies and Miller, 1982)回流效应在高大的森林冠层中最为明显,但较矮的草地和作物冠层也必须考虑,特别是在附近存放其他设备的房屋的情况下。因此,应尽可能地减少这种流动变形源,在不可减少的情况下,障碍物应远离观测塔,避免对风场的影响。参考文献1. Raupach M R , Finnigan J J . The influence of topography on meteorological variables and surface-atmosphere interactions[J]. Journal of Hydrology, 1997, 190(3-4):182-213.2. Baldocchi D , Falge E , Wilson K . A spectral analysis of biosphere-atmosphere trace gas flux densities and meteorological variables across hour to multi-year time scales. 2000.3. 于贵瑞, 孙晓敏. 陆地生态系统通量观测的原理与方法[M]. 高等教育出版社, 2006.4. Detto M, Katul G G, Siqueira M, et al. The structure of turbulence near a tall forest edge: The backward‐facing step flow analogy revisited[J]. Ecological Applications, 2008, 18(6): 1420-1435.5. Horst T W, Weil J C. How far is far enough?: The fetch requirements for micrometeorological measurement of surface fluxes[J]. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 1994, 11(4): 1018-1025.6. Gö ckede M, Rebmann C, Foken T. A combination of quality assessment tools for eddy covariance measurements with footprint modelling for the characterisation of complex sites[J]. 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  • 陆地生态系统碳水通量观测理论与技术交流研讨会暨SERVIRST第十期通量技术交流活动
    01背景通量观测是定量描述土壤-植被-大气间物质循环和能量交换过程的基础。涡度相关技术作为直接测量植被冠层与大气间能量与物质交换通量的技术手段,已经逐步发展成为国际通用的通量观测标准方法。随着涡度相关技术在全球碳水循环研究中的广泛应用,长期连续的通量观测正在为准确评价生态系统碳固持能力、水分和能量平衡状况、生态系统对全球气候变化的反馈作用、区域和全球尺度模型的优化与验证、极端事件对生态系统结构与功能影响等方面的研究提供重要数据支撑和机制理解途径。兰州大学泛第三极环境中心立足第三极,联动南北极,研究三极极端环境多圈层物质与能量循环过程及其与气候环境变化的耦合机制,揭示全球变化对生态系统关键过程、生态安全和人类健康的影响,服务国家重大战略决策和经济社会可持续发展。涡动相关是陆地生态系统下垫面碳水通量研究的主要技术,实际应用中需要专业的理论基础,理想数据获取需要丰富的实践经验。为不断提升野外通量观测和研究的能力,兰州大学泛第三极环境中心联合北京理加联合科技有限公司,定于2023年3月10日在兰州举办陆地生态系统碳水通量观测理论与技术交流研讨会。02交流目的面向广大通量观测研究人员,开展以涡动相关、大孔径闪烁仪等方法为代表的通量观测研究中的基础理论、仪器组成、设备安装运维、数据分析处理及应用等方面的技术与方法交流,提升野外台站的观测技术水平。03交流内容1.熟悉涡动相关的气象学基础理论与仪器测量原理;2.掌握涡动相关数据的处理、质量评价及分析应用;3.交流不同尺度和方法的通量观测研究新进展;4.讲解涡动相关仪、大孔径闪烁仪等的工作原理以及操作方法;5.多站点观测网络的数据综汇与站点运维;04交流方式1.基础理论讲述2.专题形式讲解3.数据处理实践4.设备现场操作5.问题讨论答疑05交流时间及地点1.交流时间:2023年3月10日2.交流地点:兰州萃英大酒店(兰州大学会议中心)802会议室3.交流方式:现场与线上相结合06其他注意事项本次交流不收取费用,并提供材料和交流期间的午餐券,其它餐食和住宿请自理;07日程安排奖品一览08组织单位兰州大学泛第三极环境中心北京理加联合科技有限公司09联系人刘军志:liujunzhi@lzu.edu.cn阚颖欣:kanyingxin@li-ca.com;1391012401210报名方式此次交流培训为线下+线上同时进行,可在报名表中进行选择报名方式微信搜索关注“理加联合”公众号,回复“报名”,填写报名表单即可
  • 便携式气象观测站——迅速响应天气变化的便携式气象设备直送2024全+境+派+送
    便携式气象观测站——迅速响应天气变化的便携式气象设备直送2024全+境+派+送【万象环境热卖型号:WX-BQX5,气象环境监测设备专业定制供货商,推荐选择山东万象环境厂家】提供的气象数据是进行气象预报的重要依据。通过分析这些数据,可以预测天气变化,为人们的生活和农业生产提供指导,还可用于监测大气污染、水质等环境指标,为环境保护提供数据支持。这对于评估环境质量、制定环保政策具有重要意义。具有较高的测量精度和多功能性,可满足各类科研与应用场景的需求。例如,在航空航天、海洋观测等领域,便携式气象观测站可以提供重要的气象数据支持。一、产品简介BQX5便携式气象站是一款高度集成、低功耗、可快速安装、便于野外监测使用的高精度自动气象观测设备。该设备支持有线、蓝牙、GPRS等传输方式,免调试,可快速布置,适用于各类应急气象短期观测、移动气象监测等气象数据的获取。广泛运用于气象、农林、环保、海洋、机场、港口、科学考察、校园教育等领域。该设备采用五要素一体式传感器,可对风速、风向、空气温度、湿度、大气压力等气象要素进行实时观测,传感器外壳采用进口ABS材质,更有效对抗盐雾等环境,防护等级达到IP65以上。二、产品特点1、顶盖隐藏式超声波探头,避免雨雪堆积的干扰,避免自然风遮挡☆2、原理为发射连续变频超声波信号,通过测量相对相位来检测风速风向☆3、风速、风向、空气温度、湿度、大气压力五要素一体式传感器☆4、标配GPRS、蓝牙、485转USB三种传输方式5、铝合金支架,可伸缩6、减震防护拉杆箱,方便携带三、技术参数1、风速:测量原理超声波,量程:0~60m/s,精度:0.1m/s+0.01v,分辨率:0.1m/s 2、风向:测量原理超声波,量程:0~360°,精度:±2°,分辨率:1° 3、空气温度:测量原理二极管结电压法,量程:-40-80℃,精度:±0.3℃(25℃),分辨率:0.01℃ 4、空气湿度:测量原理电容式,量程:0-100%RH,精度:±3%RH(20%~80%),分辨率:0.01%RH 5、大气压力:测量原理压阻式,量程:300-1100hpa,精度:±0.25%,分辨率:0.1hpa 6、数据存储:不少于50万条 7、功耗:1.75W8、锂电池:可拆卸锂电池包,容量12000maH,但电池续航时间≥50h,带电量显示功能9、总重量:≤5kg 10、布设时间:1人,不大于2分钟完成布设 11、生产企业具有ISO质量管理体系、环境管理体系和职业健康管理体系认证12、生产企业具有计算机软件注册证书13、生产企业为3A级信用企业四、上位机软件介绍1、PC单机版数据接收、存储、查看、分析软件2、支持串口数据接收、处理、展示3、支持json字符串、modbus485等通信方式4、可自设置存储时间,modbus485采集模式下可自设置采集时间5、支持自助增加、删除、修改监测参数的协议、名称、图标等6、支持数据后处理功能7、支持外置运行javascript脚本五、安卓APP介绍1、安卓单机版数据接收、存储、查看、分析软件2、支持蓝牙数据接收3、手机休眠后软件后台接收、处理4、json数据自动添加设备,modbus设备支持扫码添加设备5、支持历史数据查看、分析、导出表格,支持曲线展示、单数据点查看。6、支持数据后处理功能7、支持外置运行javascript脚本六、云平台介绍1、CS架构软件平台,支持手机、PC浏览器直接观测、无需额外安装软件。2、支持多帐号、多设备登录3、支持实时数据展示与历史数据展示仪表板4、云服务器、云数据存储,稳定可靠,易于扩展,负载均衡。5、支持短信报警及阈值设置6、支持地图显示、查看设备信息。7、支持数据曲线分析8、支持数据导出表格形式9、支持数据转发,HJ-212协议,TCP转发,http协议等。10、支持数据后处理功能11、支持外置运行javascript脚本
  • 支持观测装备国产化,中国气象科技发展规划出炉
    2月28日,中国气象局、科学技术部和中国科学院三部门联合发布了《中国气象科技发展规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)。《规划》在形势和需求中指出,高精度观测仪器自主研发能力不强,气象观测智能化水平落后,空基、海基气象观测能力薄弱,非传统观测起步晚、发展慢,多源综合数据的获取和完备度亟待加强,资料同化技术落后。《规划》提出了九个重点领域和优先方向,分别为气象观测技术和方法、数据分析技术、天气气候机理研究和科学试验、地球系统模式、数字化预报技术和方法、气象服务技术和方法、人工影响天气理论和技术、应对气候变化和生态气象保障以及人工智能气象应用技术。《规划》部署了四个重大气象科技创新工程,包括气象大数据科学工程、国产超算技术应用能力提升工程、地球系统模式工程和观测装备国产化工程。针对气象科技创新体系建设,《规划》提出了七项具体措施,分别为建设高水平科技创新人才队伍、优化气象科技创新主体布局、构建协同高效的科技创新平台、加强科技基础支撑平台建设、加强科技成果转化应用、积极参与全球气象科学治理和加强气象科学普及和创新文化建设。值得注意的是,《规划》在气象观测技术和方法中指出,着眼多源观测数据的获取,开展新型探测设备和观测方法研究。研究面向地球系统的协同观测关键技术,实现对大气和其他圈层要素的高时空分辨率观测。提高对典型灾害性天气系统的实时、立体、精密观测的技术能力。提升协同观测技术水平。开展非传统观测应用技术研究。完善气象观测技术和方法标准体系。在观测装备国产化工程中,《规划》提出,研发地面、高空和大气成分高精度国产化传感器;研制基于国产芯片,具备超低功耗、声光电物理信号一体化测量处理能力的气象专用系统级模组;研究双偏振相控阵天气雷达及相关扫描 28 技术、观测模式和定标技术;研制基于拉曼散射、差分吸收、多普勒效应等原理的激光雷达,突破激光器等核心部件国产化难题;研究基于毫米波、地波、太赫兹和量子技术的新制式气象雷达; 研制基于北斗导航的探空、水汽及反演应用的观测系统;研制基于北斗导航的短基线闪电通道精细化定位系统和超长基线的全球闪电定位系统;研制基于机载平台的空基气象载荷;研制大气成分、生态环境高精度观测装备、在线监测技术和标定技术;研究高海拔、酷热、台风、强辐射、重污染等极端恶劣环境的装备适应性技术和工艺;研制适应特殊自然环境和特殊用途的特种气象观测装备。通过工程实施,到2025年,综合探测能力达到或接近国际先进水平,全球监测能力进一步提升;非传统观测数据的收集应用能力大幅提升;气象装备国产化程度进一步提高。到 2035 年,气象综合观测整体技术自主可控,我国成为气象装备强国。在加强科技基础支撑平台建设中,《规划》提出要推进科技基础支撑平台开放共享,提高大型科研仪器设备利用率;加强野外科学试验基地建设,在关键区域建设一批野外科学试验基地。原文链接:中国气象局 科学技术部中国科学院 关于印发《中国气象科技发展规划 (2021 - 2035年)》的通知
  • 中国科大利用火星上的波动观测对合声波激发理论模型进行测试
    合声波是广泛存在于地球和其他行星磁层中的一种电磁波动。将合声波的电磁信号转化为声音后听起来像清晨群鸟的合唱声,因而得名合声波。合声波能够通过共振的方式加速空间中的高能电子,在磁暴活动期间引发地球辐射带电子通量的快速上升;同时,合声波能够将空间中的高能电子散射到大气层中,形成弥散和脉动极光现象。   合声波的特征之一是其频谱通常呈现出窄带的快速扫频结构。该扫频结构的激发机制引起了人们的兴趣,科学家对此提出了多种理论模型。然而,关于合声波为何会出现扫频以及如何计算扫频率的问题存在争议。其中,一个主要争论点是背景磁场的不均匀度是否在合声波的扫频中起到关键作用,以及这种不均匀度如何影响合声波的扫频现象。此前,中国科学技术大学队提出的合声波“Trap-Release-Amplify”(TaRA)模型基于现代等离子体物理理论,认为磁层中合声波的扫频是非线性过程与背景磁场不均匀度共同作用的结果,并提供了相应的扫频率计算公式。然而,地球磁层中的磁场不均匀度变化有限,无法在更大的参数空间内对TaRA模型开展测试。   火星与地球之间存在不同的磁场环境:地球拥有全球性的类偶极磁场,而火星则只存在局地的岩石剩磁。在火星的剩磁环境中,MAVEN卫星也曾观测到类似合声波事件。图1展示了在火星和地球上观测到的波动事件以及相应的背景磁力线轨迹。研究通过计算发现,火星与地球的背景磁场不均匀度相差了五个数量级。对比研究地球和火星上的波动事件,可在更加极端的条件下测试此前所提出的TaRA模型。   本研究基于MAVEN卫星对火星粒子分布的观测,结合相应的火壳剩余磁场模型,采用基于第一性原理的粒子模拟方法,重现了火星上观测到的类合声波动现象。研究通过对粒子相空间分布的分析,确认了这种波动的扫频过程与地球上的合声波一致,即均由非线性过程引发。此外,该研究进一步使用TaRA模型提供的两种不同方法来计算合声波的扫频率,并将其与观测和模拟结果进行对比。研究发现,基于非线性过程和背景磁场不均匀度计算出的扫频率与模拟结果之间存在高度一致性。研究表明,尽管火星和地球拥有不同的磁场和等离子体环境,但在火星上观测到的类合声波动与地球磁层中的合声波动遵循相同的基本物理过程。同时,本研究还在磁场不均匀度相差五个数量级的极端条件下验证了TaRA模型所描述的扫频基本物理过程的广泛适用性。这一发现不仅确认了火星上存在合声波动,而且为在极端条件下验证和应用TaRA模型提供了重要支持。   相关研究成果以Whistler mode chorus waves at Mars为题,发表《自然-通讯》(Nature Communications)上。日本京都大学、美国加州大学洛杉矶分校、意大利ENEA非线性等离子体物理中心及浙江大学的科研人员参与研究。研究工作得到中国科学院类地行星先导专项、国家自然科学基金和中央高校基础研究经费的支持。火星和地球上的磁力线位型以及观测到的合声波频率-时间谱图
  • 249万!内蒙古七老图山森林生态系统定位观测研究站仪器设备采购(进口设备)
    项目编号:CFZCKQS-C-H-220009项目名称:内蒙古七老图山森林生态系统定位观测研究站仪器设备采购(进口设备)采购方式:竞争性磋商预算金额:2,490,000.00元采购需求:合同包1(其他仪器仪表):合同包预算金额:2,490,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他仪器仪表插针式植物茎流计1(套)详见采购文件150,000.00-1-2其他仪器仪表稳态气孔计1(台)详见采购文件50,000.00-1-3其他仪器仪表便携式叶面积仪1(台)详见采购文件140,000.00-1-4其他仪器仪表植物生长测量系统1(套)详见采购文件190,000.00-1-5其他仪器仪表植物冠层图像分析系统1(套)详见采购文件180,000.00-1-6其他仪器仪表全自动凯氏定氮仪1(台)详见采购文件420,000.00-1-7其他仪器仪表土壤水分特征曲线测量仪1(台)详见采购文件440,000.00-1-8其他仪器仪表土壤碳排放测定系统1(套)详见采购文件350,000.00-1-9其他仪器仪表连续流动分析仪1(台)详见采购文件570,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订日期起30日历天
  • 厉害了红外热像仪,用它观测月食会有什么新发现呢?
    今年六月份,在中国境内出现了十年一遇的天文奇观——金日环食,也就是指月球和太阳视直径非常接近。“日环食”非常接近全食,因为太阳整个圆面将有超过99%的面积被遮住,因此发生日食时太阳只会露出很细的一圈,所以这样的“日环食”也被称为“金边日食”!在月食期间,月亮拥有“血色”的外观,这是投射到地球上的影子和仅被我们大气层折射的红色阳光照射的结果。这一现象可通过肉眼观测到,但是高级红外热像仪能观测到更多情况。月亮表面通常被太阳加热至高温,当阳光在月食期间被阻挡时会快速放射热量,如果使用长波红外热像仪对月亮进行成像,会产生非常漂亮的图像。下面通过FLIR公司的高级研究科学家Austin Richards用事实证明其可行性!Austin Richards是FLIR公司的高级研究科学家。他拥有加州大学伯克利分校的天体物理学博士学位,专门研究红外辐射测量,利用红外系统进行测试和测量,建模与仿真。FLIRRS8303捕捉日全食1月20日在加利福尼亚州戈利塔市一个少云的夜晚,Richards设置了一台FLIR RS8303红外望远镜,在太平洋标准时间晚上9点12分,月食大时对其进行成像。该望远镜采用高分辨率中波红外热像仪,配备一个变焦倍率为10:1的红外变焦镜头。在这里,Richards使用了一台不带外壳的RS8303,以降低重量和减小体积。RS8303最初专为导弹和火箭而设计,但是它还有其它用途,比如远程监视、动物研究和天文学等。Richards曾在2017年8月使用它捕获日全食的中波红外图像。Richards把RS8303安装在一个重型三脚架上,指向东方的白道。在镜头的全变焦设置下,视场角几乎与满月尺寸接近。由于没有RS8303的赤道追踪基座,他必须得手动追踪云层间隙中的月亮。Richards使用FLIR ResearchIR软件以1帧/秒的帧速记录视频至笔记本电脑的硬盘驱动器。FLIR RS8303捕捉日全食当月亮终于出现在云缝中时,月食变大。这种景观异常迷人,数百个环形山在月球表面显示为热点,这证明了相对于较光滑的“月海”(月球表面的玄武岩平原),环形山表面有更高的阳光吸收率。最热、最明亮的环形山是位于下图右下区域的第谷。较大的环形山哥白尼和柏拉图也很引人注目。这张月食期间的月亮热图像由两张图像垂直拼接而成,以展示整个表面。白色是最热部位的颜色,接下来依次是红色和黑色。调色板基于“血月”的红色和黑色。在1960年9月5日月全食期间轻松测量第谷的温度归因于数个因素。其一,环形山中尘土和岩石的热属性被认为能减缓月食期间的辐射热损失。其二,环形山表面的光学属性造成其阳光吸收率高于周围区域。无论原因何在,结果是迷人的现象和令人难忘的月食。你还只会用天文望远镜夜观星空?科学技术的发展让我们有了更多的选择只要有热量差异几乎都可以被红外热像仪捕捉到哦~快来用FLIR红外热像仪发现不一样的美吧~
  • 利用高频光腔衰荡光谱技术同步观测北京和上海大气氨浓度
    氨气是形成二次气溶胶的重要前体物,也是城市大气环境治理的关键物种。中国科学院大气物理研究所组织实施的全国大气氨观测研究网络(AMoN-China)通过被动离线采样发现,城市已成为大气氨排放热点区域。然而,被动采样周期较长(周-月),难以捕捉大气氨浓度在日尺度上的快速变化。同时,以往研究常观察到大气氨浓度在早上5:00-12:00快速增加,这一早高峰现象是否具有普遍性亟待更多高频观测站点资料的验证。鉴于此,中国科学院大气物理研究所研究员潘月鹏课题组与华东师范大学教授吴电明团队合作,基于高频光腔衰荡光谱技术在北京和上海两个超大城市开展了大气氨浓度同步观测实验(测量频率1Hz,精度0.03ppb,图1)。这两个城市位于华北平原氨排放热点区域的南北边缘,是研究区域传输和局地排放对大气氨浓度叠加影响的理想站点。图1. 基于光腔衰荡光谱法测量北京和上海的大气氨浓度2020年5月观测结果发现,北京大气氨平均浓度(23.1±10.3 ppb)接近上海(12.0±5.0 ppb)的两倍,与卫星观测的氨气柱浓度和自下而上统计的氨气排放量的空间分布一致。研究还发现两个城市同时存在氨气早高峰现象,其发生频率大于50%,机动车排放是导致氨气浓度早高峰形成的主要原因。早晨边界层打破后,随着对流发展,富含氨气的残留层向下传输也对早高峰有一定贡献。上述结果促进了我们对城市大气氨浓度动态变化特征及背后驱动因素的科学认识,其高频观测数据可用于提升大气化学传输模型的模拟精度,有助于评估大气氨污染的生态环境效应并为氨减排策略的制定提供参考。该研究成果发表于Atmospheric Environment (JCR一区,IF=5.755)。中国科学院大气物理研究所2019级硕博连读生孙倩为该论文第一作者,潘月鹏研究员和华东师范大学吴电明教授为共同通讯作者。该研究受到北京市自然科学基金(8232050),国家自然科学基金(42077204)和大气边界层物理和大气化学国家重点实验室开放基金(LAPC-KF-2022-09)的共同资助。
  • 高精度高通量植物生长观测仪
    成果名称 高精度高通量植物生长观测仪 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 该项目设计搭建一个用于观测植物表型的实验仪器,其中包括多个组件:高分辨率CCD和可调镜头组用来拍摄图片;平面光源用来提供不同波段的单色光照;气瓶和阀门等装置用来控制气体(如乙烯)的浓度;电动平移台用来实现实时观测过程中植物位置和观察角度的连续变化。以上所有组件与电脑相连接,在电脑软件&ldquo MatLab&rdquo 中编写程序,控制各组件的开关和运行,并在&ldquo MatLab&rdquo 中对拍摄得到的图片进行加工和处理,从而实现对拟南芥早期生长发育过程的高精度、高通量、自动化的实时观察和测量分析。 主要的研究环节包括:1)使用高分辨率CCD、可调镜头组和平面光源作为图像采集系统,使用台式电脑和MatLab软件编写程序作为控制系统,实现对单一植物样品的自动化连续图像采集;2)使用MatLab软件编写图像处理程序,实现对植物图像中胚轴和根长度、顶端弯钩角度、子叶颜色变化的自动化识别和测量;3)在图像采集系统中加载电动平移台,在自动化的基础上,实现同时对多个植物样品的高通量图像采集;4)在图像采集系统中加载气流控制系统,实现气体处理(如植物激素乙烯)的加入和去除;5)在MatLab软件中改进和完善图像处理程序,在自动化的基础上,进一步提高识别和测量结果的精确度和可重复性。 目前,基于以上设计的高精度高通量植物生长观测仪按期研制完成。自主开发了两种全新的图像处理程序,使电脑对植物图像中幼苗的长度和角度实现了自动化智能化的识别和测量,并达到了很高的精确度和可重复性,为关键技术突破。 应用前景:样机已经在拟南芥黄化苗对植物激素乙烯的动力学反应研究中投入应用,取得相应成果,并在SCI期刊上发表文章。
  • 深圳先进院李剑平团队在海洋原位观测仪器技术上取得突破
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所光电工程技术中心高级工程师李剑平团队在海洋原位观测仪器技术上取得突破。团队研制了一种用于海洋浮游生物原位监测的新型水下成像仪系统,并在大亚湾海域的系泊水面浮标上进行了长期海试。相关研究成果以Development of a Buoy-Borne Underwater Imaging System for In situ Mesoplankton Monitoring of Coastal Waters为题,发表在Journal of Oceanic Engineering上。浮游生物是海洋生态系统的关键组成部分,在生物地球化学循环和碳循环中发挥着核心作用,同时也是海洋渔业和水产养殖生产的重要基础。开发监测浮游生物种群动态变化的方法、工具和流程,不仅对海洋生态科学研究意义重大,对现代业务化海洋管理也极为重要。然而,浮游生物监测一直依赖人工网采和光学显微镜检分析,不能满足准确、及时、连续和可持续地浮游生物监测需求。该团队利用浮标平台成本低、可长时间部署、可无线组网等优势,研发了一种水下暗场彩色成像系统,提升了对海洋浮游生物长期、连续、高频、原位监测的能力,弥补了现有观测技术的不足。该成像系统采用了一种新型的正交层状闪光无影照明设计,不仅可对海洋浮游生物个体实现高质量的水下真彩色摄影,还减少了照明光向水下局部环境的泄漏,最大程度地避免了浮游动物因趋光性产生聚集而导致的观测偏差。此外,成像仪还支持不同的放大倍率,覆盖了200μm-20mm不同大小的浮游生物体长范围。为了减少数据存储和传输的压力,成像仪配备的嵌入式计算单元可在图像采集后实时进行目标检测预处理,并通过无线网络将感兴趣的目标图像即时传输到云端服务器,通过在云端计算的深度学习算法进一步识别和量化,以获取监测信息,供最终用户远程检索。针对水下微小目标原位图像的特点,团队研发了一种基于主动学习的图像标注和分类算法训练策略,充分利用人类智能与机器智能协同实现图像标注、分类器训练和分类结果校正等目的。在此基础上团队提出了双卷积神经网络级联算法,不仅高效地构建了包含90类图像的大规模图像数据集,还有效地消除了近岸水体中颗粒物对浮游生物识别的干扰,最终实现了浮游生物图像的高准确度精细分类识别。在四年时间里,该团队历经四期累计15天以上的近岸海试后,于2020年6月22日将成像仪系统集成至水面浮标,并部署于深圳大亚湾海域。通过采取多项防生物附着措施,于2021年2月25日成功回收。在此次长达8个月的连续海试中,仪器成功获取了该海域浮游生物丰度变化的时间序列数据,观测到了浮游动物的昼夜垂直迁徙现象、优势种的动态变化,并监测到了大亚湾海域首次记录的尖笔帽螺暴发。团队研发的海洋浮游生物观测系统能够提供全面及时的浮游生物监测信息,有望成为海洋浮标观测平台的一种新工具。论文链接 图1 近海锚系浮标基水下浮游生物原位成像仪图2 浮标海试获取的典型浮游生物图像选集
  • 浙江温州油罐车爆炸事故--论闪点指标的重要意义
    6月13日16时40分许,浙江温岭市良山村附近,一辆装载着10吨液化石油气的槽罐车发生爆炸后冲出高速公路。被炸飞的槽罐车砸塌了路边的一间厂房后,发生了二次爆炸。截至2020年6月15日7时,该事故共造成了20人遇难,172人住院治疗。 这则新闻虽已过去一个月了,但现在回想起来还是十分揪心,作为专业生产石油类分析设备的厂家,我们也分析了几种可能引起此次爆炸事故的原因,总的来说,其实温岭油罐车爆炸,与天津爆炸案原理一样。石油类产品,特别是组分比较轻的石油,像液化气,汽油等,在运输中泄漏,但罐箱上都有泄压阀、安全阀等,内部压力增高会自动泄压,但为什么会爆炸呢?要想引起爆炸,必须有引燃物,这时候发动机当时运转发热出现火花,路面高温静电或者一根烟头,瞬间就会引起爆炸,说起来复杂,其实这一反应就是一瞬间。 那么今天就和大家谈一下,影响石油类产品一个非常重要的安全指标:闪点那什么是闪点呢,很简单,闪点是能够使液体闪燃的最低温度。那么什么又是闪燃呢,就是油样加热后形成可燃气体,遇到火源形成短暂的火光,发生一闪即燃的现象。因此,闪点是一个温度值。 闪火是微小的爆炸,意味着在此温度下,油品挥发产生的油蒸汽已经在空气中已经达到爆炸所需要的浓度。所以,环境的温度低于油品闪点,油是不会燃烧的。环境的温度高于油品闪点,油遇到火花就会产生燃烧。当我们不能改变环境温度的情况下,就要来提高油品的闪点来保障油品运输或者储存的安全。特别是在夏天气温高的时候。那么我们如何来准确的测试出油品的闪点呢,我们以闭口杯法为例给大家讲解一下,首先上个装置图: 看起来是不是有点复杂呢,其实测试的步骤很简单:将样品倒入试验杯中,在规定的速率下连续搅拌,并以恒定速率加热样品,在规定的温度间隔下,将火源引入到实验杯开口处,纪录下使样品蒸汽瞬间闪火的最低温度。这个温度就是闪点值了。 那么我们昌吉公司,测试闪点系列的仪器涵盖了手动,半自动,全自动等等。下面给大家一一介绍一下。闪点的测试分为开口杯法和闭口杯法:闭口杯法适用于柴油,煤油,或者闪点高于40℃的样品: SYD-261型 闭口闪点试验器(2008标准)特点:手动型,不锈钢台面,操作直观。 SYD-261-1型 闭口闪点试验器特点:自动控制升温,观测到闪点按下记录件,自动记录闪点结果。 SYD-261D 全自动闭口闪点试验器 (触摸屏)特点:整个过程全自动,放入油样自动完成闪点测试,并打印出结果。 开口杯法适用于润滑油,高于79℃的石油产品 SYD-3536型 开口闪点试验器特点:手动型,不锈钢台面,带挡风屏,操作便捷。 SYD-3536-1型 克利夫兰开口闪点试验器特点:自动控制升温,观测到闪点按下记录件,自动记录闪点结果。 SYD-3536D型 全自动开口闪点试验器 (触摸屏)特点:整个过程全自动,放入油样自动完成闪点测试,并打印出结果。以上就是本公司闪点仪的系列产品,如果您想了解更多有关油品设备,请随时我们哦!或者您也可以给我们留言,我们线上客服会在第一时间回复您。
  • 有了校准平台,氡观测仪预测地震更准
    p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c4daea1a-4bfe-48df-b7dd-8713187b4c4f.jpg" title=" 2.jpg" / & nbsp & nbsp & nbsp /p p & nbsp & nbsp 近日,科技日报实习记者随全国人大常委会防震减灾法执法检查小组赴江西考察,参观了2016年建成的地震行业首个氡平台。该平台由氡观测仪校准实验室和氡观测仪检测(比测)实验室两部分组成,分别设在江西省地震应急指挥中心和九江地震台。校准实验室以东华理工大学自主研制的氡室为检定装置,配备国际认可的PQ2000PRO作为传递溯源仪器,向上溯源至中国计量院的国家一级氡计量基准,向下传递到各观测点。检测实验室有氡平台团队自主设计的水气综合处理系统、豁免级测氡仪校准器、高低温湿热箱和步入式恒温恒湿箱等一整套检测系统。 /p p & nbsp & nbsp 记者了解到,校准实验室和比测基地在2017年专家验收过程中得到肯定。但这个系统的设计方案最初遭遇的几乎都是质疑:“建立一个这样的检测平台,在地震局系统尤其是地下流体学科还是首次,技术难度及工程难度非常大。” /p p br/ /p p 数百台测氡仪监测数据参差不齐 /p p & nbsp & nbsp 氡气是一种惰性气体。研究发现,地震前岩石中氡值会有明显变化,就此可对地壳活动作出研判。“假设地震前地下裂隙发生错动挤压,地下水随之冒上来,我们取出地下水,再使水中的氡气脱离并对氡值进行测量,最终可预测地震。”九江地震台负责人肖健接受记者采访时介绍了氡观测仪的原理。 /p p & nbsp & nbsp 氡观测是国际上普遍认可的地震监测手段之一,也是我国地震观测台网中最重要的测项之一。目前,我国地震前兆氡观测网有300多个氡测点,测氡仪数百台。地震行业氡观测仪主要采用固体氡源进行校准,其观测数据在监测区域地球物理场变化中发挥着重要作用。但固体氡源属国家严格监管的放射类源,存在运输不便、操作严格等问题,造成氡观测仪无法实现全国统一校准,严重影响观测资料质量。“地震行业监测仪器一直面临设备老化、稳定性和可靠性较差的问题,观测的数据都不准确,谈何地震预测呢?”肖健称,“由于监测仪器标准不统一,A地区测出的氡气含量100Bq/L可能跟B地区测出的50Bq/L是一回事。测出的数据应该形成一张氡观测网,能在标准一致的前提下相互比对,不然观测就没有意义。” /p p & nbsp & nbsp 仪器稳定可靠是获取准确数据的第一步,进而为地壳活动的研判提供依据。我国环保部门、国土资源部门、核工业等建有满足本行业需求的氡观测技术检测平台及相关标准氡室,主要服务于大气、环境、地表水或铀矿探测等非连续氡观测设备的检测与校准。而地震行业氡仪器主要是对深层地下水(或温泉)、断裂带气体等氡浓度连续观测,具有浓度高、量值变化范围宽、样品湿度大等特点,行业外氡室难以满足地震氡观测台网高精度氡仪器的校准需要。因此地震行业需要开展各类测氡仪器的中试、入网性能检测、脱气装置效能检验等工作,统一观测仪器的标准。 /p p br/ /p p 职能好比汽车质检中心 /p p & nbsp & nbsp 肖健告诉记者,检测平台负责给仪器质量把关。“我们的职能好比汽车质量检测中心,目的在于检测氡观测仪有没有毛病。”如果被测试的仪器与标准仪器数据统一,就能发往全国。同时,检测平台也对与标准仪器存在相对差的观测仪进行校准。经过校准和比测,仪器所测出的数据就变得稳定、可靠。此外,仪器有生老病死,老化仪器维修后也要进行检测和校准。 /p p & nbsp & nbsp 据悉,九江地震监测氡观测仪器检测平台的地下自流水系统能满足监测、检测、生活三种用水需求,且互不干扰。其中,监测用水直接通过井管底部接出,供地下流体监测设备使用,数据实时传到中国地震台网中心;检测用水从井管上部导水口流入恒流装置,在稳流区经过三次缓流后液面基本稳定,最后进入供水区,通过三路水管接到检测单元,用于检测和实验。恒流装置稳流后多余的水流入储水箱,供台站生活使用。 /p p & nbsp & nbsp 九江地震台工程师黄仁桂称:“作为完整的观测系统,地震氡观测由观测仪器、恒流、脱气、集气装置等构成,每个环节都会对观测数据产生影响。” /p p & nbsp & nbsp “检测平台目前检测的内容包括检测准确度、设备可靠性、环境适应性。”黄仁桂介绍道,人通过验血检查身体的异常,氡观测仪器则通过观察水氡来监测地壳异常。工程师李雨泽称,他们设定了三个氡的浓度值,待水流稳定后进行氡测量。通过在三种浓度间切换来测量氡检测仪器的响应时间,响应速度太慢就要维修或被淘汰。 /p p br/ /p
  • 法媒探究引力波观测台:全球最精密仪器
    位于华盛顿汉福德的激光干涉引力波观测台内景  法媒称,令科学家们第一次得以窥见引力波“真容”的机器,是有史以来最先进的、用于探测宇宙中最轻微振动的探测仪。  据法新社2月11日报道,置于美国地下的这两台探测仪,名为激光干涉仪引力波观测台(LIGO)。其中一台位于华盛顿的汉福德,另一台位于约3000公里外的路易斯安那州的利文斯顿。  报道称,观测台的建设工作始于1999年,并在2001年到2007年间开展了观测工作。之后,这两个观测台经历了一次重大升级,令其功能增强了10倍。  2015年9月,升级后的高级LIGO探测仪首次开始全面运转。当月14日,路易斯安那州的探测仪首先捕捉到了一个来自13亿年前南部天空的引力波信号。  报道称,这种波是一种对于太空中的波动的测量方式,即拉伸时空结构的大规模质量体的运动所产生的影响——这是一种将时间和空间视为一个单一的、交织的连续统一体的方式。  7.1毫秒后,华盛顿的探测仪也捕捉到了相同的信号,这使得科学家们能够证实这一发现真实不虚。  报道称,这些超精密工具通过利用单个长约4千米的大型激光干涉仪工作。这些干涉仪都被埋在地下,令其能够得出最精确的测量结果。  这种L型仪器根据激光物理学和空间物理学原理追踪引力波。它们不像望远镜那样依赖天空中的光线。它们感知太空中的振动,这种优势令它们可以揭示黑洞的特性。  麻省理工学院的高级LIGO项目负责人戴维休梅克说:“当一个引力波通过太空传播的时候,它便会拉伸时空。”  报道称,简言之,引力波探测仪“就是一台将太空中的波动转变为电子信号的大型仪器”。
  • 冷湖天文观测基地中红外观测系统太阳磁场光谱仪收官在即
    当前我国正在紧锣密鼓地推进冷湖天文观测基地的建设,该基地位于我国柴达木盆地西北边缘的青海省海西州茫崖市冷湖镇赛什腾山区域,平均海拔约4000米。偏僻荒凉的赛什腾山成为火热的建设工地(央广网发 王小龙 摄) 冷湖天文观测基地由多个平台组成,其中D平台用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统,为科学家对当今太阳物理前沿如太阳发电机、纤维化磁对流过程、日冕加热的研究提供测量手段。系统的核心部件——太阳磁场测量光谱仪由上海技物所研制。光谱仪光机部分光谱仪调试科研团队经过了多年的艰苦攻关,中红外观测系统的研制工作接近尾声。光谱仪在实验室环境下测试表明,性能达到任务书指标要求,后续将在冷湖太阳观测基地开展实测。该系统主要由望远镜、偏振光路和超高光谱分辨率成像型红外傅里叶变换光谱仪组成,能够测量出太阳谱线通过磁场所产生的微小裂距,从而解算出太阳磁场强度。其中,太阳磁场测量光谱仪部分具有极高的光谱分辨率(指标为0.004cm-1)和极高的空间分辨率(探测元尺寸不到1/4衍射斑),技术难度极大且为国际上首次研制。为满足项目对光谱仪性能的要求,除干涉仪主体外,科研团队还需要完成一系列分系统的研制:如高性能长波红外探测器、冷箱-杜瓦两制冷机系统以及低温光学系统等。 5年来,在所领导和各部门的支持下,研制团队群策群力,克服了种种困难。从技术方案论证,到探测器、制冷系统、杜瓦组件、光学薄膜、整机光机电技术攻关,一路走来的桩桩件件难忘而珍贵:有一年除夕夜,各部门参研人员在地下室完成后继光学集成工作;西藏那曲高原试验期间,大家在海拔4475m的高原上一边吸氧一边对仪器关键部件进行环境模拟测试;曾因一根薄膜电缆的接地造成的测试结果不佳而感到沮丧;也因一根管脚莫名导通而需打开冷箱大费周折。近两年多来,各地的疫情辗转反复,给研制任务造成了不少困扰。研制团队始终发扬坚韧不拔的精神,把疫情的影响降低到尽小。如杜瓦陶瓷基片加工,团队和总体轮番与加工单位协调进度,到货后又立即安排加班加点,第一时间完成装配!西藏那曲对关键部件进行环境模拟测试正如一名攀登者攀到每个峰顶收获的高兴和经历,是为登顶珠穆朗玛累积经验。前路漫漫,相信在大家的通力协作,专家的指导和研究所的全力支持下,团队成员能够一同拾级而上,创出辉煌!“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”项目是国家重大科研仪器研制项目,由国家天文台、上海技物所和西安光机所联合承担,获国家自然科学基金委员会资助。
  • “夸父一号”发布首批太阳观测科学图像
    12月13日上午,我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”卫星发布首批科学图像。  “夸父一号”自2022年10月9日成功发射以来,三台有效载荷已在轨运行两个月。此次公布的首批图像正是两个月间获取的若干对太阳的科学观测图像。  两个月来,“夸父一号”已经实现多项国内外首次,在轨验证了“夸父一号”三台有效载荷的观测能力和先进性。  在轨两月工作状态正常  “夸父一号”全称为“先进天基太阳天文台”(ASO-S),是中国科学院空间科学二期先导专项研制发射的又一颗空间科学卫星,共有三台有效载荷,分别是全日面矢量磁像仪(FMG)、太阳硬X射线成像仪(HXI)、莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)。  “夸父一号”卫星系统总师、中科院微小卫星创新研究院诸成介绍,截至目前,除莱曼阿尔法太阳望远镜的子载荷莱曼阿尔法日冕仪(SCI)还未开机,其他设备均开机工作,工作状态正常。  此外,诸成表示,卫星平台和各载荷功能性能满足设计要求,建立了高精度稳定姿态指向、稳定工作温度环境、可靠星地测控和数据传输链路,并获取稳定能源,有力保障了卫星在轨开展工作。  在轨测试期间观测已实现多项首次  “在轨两个月期间,‘夸父一号’按照既定计划,开展了大量对太阳的在轨测试和观测,实现了多项国内外首次。”甘为群说。  全日面矢量磁像仪实现了我国首次在空间开展太阳磁场观测,已获得的太阳局部纵向磁图的质量达到国际先进水平,为聚焦“一磁两暴”科学目标,实现高时间分辨、高精度的太阳磁场观测奠定了良好的基础。  FMG在轨观测的局部单色像和磁图(右边)与怀柔地面全日面磁场望远镜对同一时间同一日面区域观测的结果(左边)对比。  FMG观测到的2022年11月6日00:50:15UT局部纵向磁图(右边)与同一时间美国太阳动力学天文台(SDO)的日震磁像仪(HMI)观测结果(左边)的对比。  “结果显示,FMG的观测效果远远好于地面望远镜;在反映局部纵向磁场细节上,FMG与国际上最先进的HMI/SDO几乎完全一致。”甘为群说。  太阳硬X射线成像仪实现了我国首次太阳硬X射线成像,提供了地球视角目前唯一的太阳硬X射线图像,图像总体质量达到国际一流水平,为实现对太阳耀斑展开非热辐射空间分布、时间结构、能谱特征观测奠定了坚实的基础。  HXI在2022年11月11日“双11”观测到的一个C级耀斑硬X射线成像与太阳动力学天文台(SDO)的大气成像仪(AIA)紫外1700图像的比较。  HXI在11月11日观测到的“双11”系列耀斑的光变、硬X射线成像及与AIA/SDO的极紫外/紫外图像的合成图。  “从图中可以清楚看到,硬X射线源的位置与紫外亮结构的位置在高空间分辨率下完美重合,特别值得注意的是,HXI具有对复杂源的成像能力,成像的可靠性得到了充分确认。”甘为群说。  莱曼阿尔法太阳望远镜共有三个子载荷,其中,太阳日面成像仪(SDI)国际首次在卫星平台上获得了莱曼阿尔法波段全日面像,对日珥的演化图像清晰完整;另一个子载荷——太阳白光望远镜(WST)观测到太阳边缘上2个罕见的“白光耀斑”,莱曼阿尔法波段的观测能力得到了验证。  SDI/LST在2022年11月25日观测到的爆发日珥。  WST/LST在11月7日观测到1个白光耀斑,右边红色等值线为连续谱增强位置相对黑子的位置。  “这些结果表明LST上已开机的两个载荷已经具备了科学观测的能力,所得结果为随后详细研究日珥莱曼阿尔法波段演化及多波段诊断白光耀斑特征提供了宝贵的资料。”甘为群说。  他表示,随着子载荷莱曼阿尔法太阳日冕仪开机对日冕物质抛射开展观测,莱曼阿尔法太阳望远镜将在日冕物质抛射的日面形成和近日冕传播观测方面发挥不可替代的作用。  将实时共享观测数据  按计划“夸父一号”在轨测试共需4-6个月时间。甘为群介绍,“夸父一号”将继续按照既定计划开展并完成在轨测试,早日转入在轨科学运行阶段。  “在进入科学运行阶段后,‘夸父一号’的数据连同数据分析软件,将尽快对国内外同行实时开放。希望国内外同行能用这些数据实现共同的科学目标。”甘为群说。  他表示,目前,“夸父一号”数据中心正在建设过程中,最晚会在卫星发射半年后对外开放。按照科学卫星的国际惯例,“夸父一号”科学观测运行团队将在数据中心开放之前,在国际范围组织召开数据使用培训会,向国际同行解释卫星的工作原理与数据构成等情况。  中科院空间科学二期先导专项负责人、中科院国家空间科学中心主任王赤表示,目前,我国太阳物理学界与相关工程部门正在开展未来太阳空间物理的发展规划论证,拟分步实施太阳极轨探测,太阳黄道面探测(环日,L5/L4),太阳抵近探测“三步走”计划,将从不同视角和距离观测太阳,以解决诸如太阳磁场产生和演化及其与太阳活动的关系、太阳爆发的物理机制及其对空间天气的影响这类重大科学和应用问题。  “夸父一号”卫星的科学目标瞄准“一磁两暴”,即同时观测太阳磁场和太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射,研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联,同时为空间天气预报提供支持。  甘为群表示,“夸父一号”将充分发挥三台有效载荷组合观测的特色,加强国内外合作和数据开放共享工作,早日实现 “一磁两暴”科学目标,为太阳活动第25周峰年观测和研究做出有显示度的中国贡献。
  • 原理革新!超透镜分辨率提升一个量级
    超透镜能够超越传统光学成像分辨率的极限,实现亚波长级别的微观结构和生物分子的更好观测。然而,超透镜的本征损耗一直是该领域长期存在的关键科学问题,限制了成像分辨率的进一步提升。  近日,来自香港大学、国家纳米科学中心和英国帝国理工学院等机构的研究人员密切合作,提出了多频率组合复频波激发超透镜成像理论机制,通过虚拟增益来抵消本征损耗,成功提高了超透镜的成像分辨率约一个量级。该研究成果于8月18日在《科学》杂志上在线发表。  “超透镜”概念最早由英国帝国理工学院教授John Pendry于2000年首次提出。根据理论预测,超透镜将具有突破传统光学成像分辨率极限的能力。随后,为实现超透镜构想,中国科学院外籍院士、香港大学教授张翔团队率先提出了新型银-聚合物超透镜的实验方案,极大推动了超透镜技术的发展和应用。此后,各国科学家纷纷加大研究投入,超透镜迅速成为光学领域的热门课题,并被广泛应用于生物医学、光纤通信、光学成像等场景。合成复频波方法提升超透镜成像质量的原理示意图(研究团队供图)  目前,基于极化激元材料和超构材料的超透镜已被广泛验证可以实现亚衍射成像,但其本征损耗的严重限制了其分辨率进一步提升,从而也限制了其应用发展。  为了解决这一重大挑战,由香港大学教授张霜、张翔、国家纳米科学中心研究员戴庆以及John Pendry组成国际科研团队开展联合攻关。  在最新发表的论文中,张霜介绍:“针对光学损耗提出一种实用的解决方案,即借助多频率组合的复频波激发来获得虚拟增益,进而抵消光学体系的本征损耗。”  作为验证,他们把这一方案运用到超透镜成像机制,理论上实现了成像分辨率的显著提升。最后,进一步借助微波频段双曲超构材料的超透镜实验进行了论证,获得与理论预期一致的良好成像效果。  戴庆团队基于长期对原子制造技术下的高动量极化激元的积累,创制了基于合成复频波的碳化硅声子极化激元超透镜。“我们最终实现了超透镜成像分辨率约一个量级的提升,相信这将对光学成像领域产生巨大影响。”戴庆表示。  科研人员介绍,合成复频波技术是一种克服光子学系统本征损耗的实用方法,不仅在超透镜成像领域有卓越的表现,还可以扩展到光学的其他领域,包括极化激元分子传感和波导器件等。该方法还可以针对不同的系统和几何形状进行定制化应用,为提高多频段光学性能、设计高密度集成光子芯片等方向提供了一条潜在的途径。  “这是一个优美而普适的方法,可以拓展到其它波动体系来弥补损耗问题,如声波、弹性波以及量子波等。”张翔说。  香港大学博士后管福鑫、国家纳米科学中心特别研究助理郭相东和香港大学博士生曾可博为本文共同一作。张霜、张翔、戴庆和John Pendry为本文共同通讯作者。
  • “用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”出征冷湖观测基地
    2022年4月7日上午,西安光机所参与研制的“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”(简称AIMS太阳望远镜)项目迎来了重要的里程碑式节点——奔赴海拔4000米的青海省海西蒙古族自治州冷湖镇赛什腾山观测基地进行最终安装调试。这是研究所纪念建所六十周年活动启动后的第一个出所项目。   项目出征仪式在蒲城调试外场举行,在湛蓝的晴空映衬下,印着“瞬见万象 光创未来”出征口号的红条幅与“AIMS太阳望远镜出征仪式”的大幅喷绘海报遥相呼应,仿佛表达着此次出征必定携胜而归的决心。参加仪式的人员有国家天文台研究员郝晋新、林佳本,西安光机所党委书记孙传东、副所长郝伟、先进制造部、空间光子信息新技术研究室负责人、部分中层领导等共34人,特邀中国科学院国家授时中心所长办公室主任赵海成、洛轴智能机械有限公司总经理邓印出席。   首先,项目负责人空间光子信息新技术研究室徐崧博副研究员、先进制造部副部长李华分别介绍了项目研制历程与项目管理情况。接下来进行庄重的授旗仪式,先进制造部部长赵建科宣读西安光机所出征冷湖人员名单,由孙传东书记向工作队代表工艺中心主任付兴授予队旗,寄语顺利凯旋同时希望他们发扬西光所艰苦奋斗、攻坚克难优良科研传统,做好“西光精神”传人,让这面鲜艳的队旗在装调阵地高高飘扬。付兴领读誓词,他表示队伍必定不负嘱托、不负期望、不负祖国。中国科学院国家天文台郝晋新研究员讲话,最后由西安光机所副所长郝伟宣布项目设备运输发车。   AIMS太阳望远镜项目是国家自然科学基金委支持的国家重大科研仪器项目,由中国科学院国家天文台、中国科学院上海技物所和中国科学院西安光机所等三家单位共同承担,旨在研制国际上第一台中红外太阳磁场观测设备,利用中红外的观测优势,突破磁场测量百年历史中的“瓶颈”问题,实现太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越发展,为诸如天体爆发活动的成因、日冕加热等前沿领域研究提供有力支撑。   该项目是大口径、大体积、光学系统极为复杂的地面可见及红外波段光电跟踪设备。研究所高度重视该项目,在多方面给予政策支持。项目团队也是个融合的大家庭,主要来自于空间光子学研究室、先进制造部的装校中心和检测中心,是一支以青年科技力量为主体的战斗团体。三十多人的队伍经验丰富、专业齐备、蓬勃向上、富有朝气和创新意识,他们具备优良的科研作风,始终把产品技术性能先进和质量优良摆在首位,敢打敢拼,不畏艰难,勤奋努力,严慎细实,取得了一系列设计创新、工艺创新、装检技能创新、组织管理创新、党建引领创新等成果。在出所之前的检测装调阶段,适逢西安爆发本土新冠疫情,连续30多天的封闭式管理并没有影响项目的进度,郝伟副所长代表所班子亲自指挥部署,机关积极协调,先进制造部装校中心奋勇当先,持续奋战在岗位,团结协作、众志成城,为项目顺利出所打了一场漂亮的攻坚战。另外,该项目还得到了众多领导和专家的鼎力支持,国家天文台各级领导、专家多次提供帮助与支持,我所老专家熊仁生研究员等也在项目关键性技术方面给予把关审查。这都是项目取得成功不可或缺的部分。   项目团队历经四年多来艰难攻关,顽强拼搏、夜以继日的辛勤付出终于结出了胜利的果实。4000米,不仅是海拔高度,更是对出征队伍身心意志、水平能力严峻考验的高度,不过我们相信、信任也祝福他们,因为西光人是不怕打硬仗的,我们等待为他们接风洗尘,期待项目组向研究所成立60周年献礼的最美时刻。
  • 奔腾技术为陕西客户进行视频指导安装调试克利夫兰开口闪点试验器
    疫情当前,由于地域问题,很多客户不能实现上门调试安装服务,我们技术部提出了视频指导服务,客户们也是相当配合。 奔腾帮陕西客户进行视频指导安装克利夫兰开口闪点试验器等润滑油检测仪,并且为陕西客户调试人员安排了一场克利夫兰开口闪点试验器技术培训。另外此次还配置了润滑油检测仪器有克利夫兰开口闪点试验器、微量水分测定仪、凝点倾点测定仪、体积电阻率测定仪。 在油品测定仪产品使用培训上,奔腾都会提供服务:首先是对使用人员进行理论培训、讲解设备的工作原理和构造,让每位客户对即用的设备有个大概的了解 其次是设备的使用培训,现在的设备都是高智能、全中文、傻瓜式的操作界面,使用起来相对简单,尤其现在大部分是年轻人使用,接受接新事物也比较快。 通过技术人员现场培训可以让使用都快速掌握设备的操作方法及要领,其次正确的使用设备也可以大大的提到设备的使用寿命,再次也可以在一定程度上减少或者避免不安全事故的发生。 吉林市奔腾仪器有限责任公司专业开发生产石油产品分析仪器(运动粘度测定仪、开口闪点测定仪、液相锈蚀测定仪、抗乳化测定仪、泡沫特性测定仪、空气释放值测定仪、氧化安定性测定仪、密度测定仪、自燃点测定仪、氯含量测定仪、微量残炭测定仪、表观粘度测定仪、机械杂质测定仪、石油产品灰分测定仪、浊点测定仪、四球机、PQ铁量仪、分析式铁谱仪、红外光谱仪、油料光谱分析仪、发动机油边界泵送温度测定仪、高温高剪切粘度测定仪、碱性氮测定仪、不溶物测定仪、过滤性测定仪、漆膜倾向指数测定仪),产品销往石化、电力、钢铁、铁路、航空和科研等部门。承蒙各界朋友的大力支持,现已发展成为国内生产自动化石油分析仪器的企业。
  • 高光谱成像等技术纳入“地球观测与导航”重大专项申报指南
    2月19日,科技部发布“地球观测与导航”等10项重点专项2016年度项目申报指南通知。“地球观测与导航”重点专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向,共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则,2016年启动7个方向15个重点任务的部署,专项实施周期为5年。 本项目涉及技术包含“关键技术攻关类”、“关键技术攻关类与应用示范类”、“基础前沿类”、“重大共性关键技术类”等几大类,列入关键技术攻关类的有:静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术、静止轨道全谱段高光谱探测技术、大气辐射超光谱探测技术、超敏捷动中成像集成验证技术、基于分布式可重构航天遥感技术、面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术。全文如下: “地球观测与导航”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,按照《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》及《国务院印发关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》精神,科技部会同有关部门,组织编制了国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项的实施方案,在此基础上启动该专项2016年度项目部署,并发布本指南。本专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向,共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则,2016年启动7个方向15个重点任务的部署,专项实施周期为5年。针对重点任务中的研究内容,以项目为单位进行申报。项目下设课题数原则上不超过5个,每个课题承担单位原则上不超过5个。本专项2016年部署项目的申报指南如下:1.“新机理新体制先进遥感探测技术”方向1.1静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术(关键技术攻关类)研究内容:面向同时兼顾高空间分辨率、高时效观测能力的各类区域性监测任务要求,开展不低于2.5m分辨率的静止轨道光学相机系统技术研究,包括基于天地一体化的静止轨道空间轻型相机系统总体技术、相机自适应光学检测与控制技术、静止轨道高分辨率相机稳像技术等研究;完成全尺寸地面原理样机的研制,对关键技术进行地面试验验证,为发展静止轨道高分辨率光学卫星提供技术支撑,服务于我国高分辨率海陆安全监测、突发灾害探测等重大应用需求。考核指标:实现静止轨道不低于2.5m空间分辨率的全色对地成像和不低于5m分辨率的多光谱对地成像,实现单帧幅宽不小于100km×100km,成像质量MTF×SNR优于5(太阳高度角20° 、地面反射率0.05)。实施年限:5年拟支持项目数:2项1.2 静止轨道全谱段高光谱探测技术(关键技术攻关类)研究内容:针对防灾减灾、环境、农业、林业、海洋、气象和资源等领域高光谱遥感的应用需求,开展静止轨道高光谱成像技术研究,突破全谱段高光谱高灵敏探测、大口径低温光学集成装调、超大规模高灵敏度面阵红外探测器组件、高精度定标与反演等关键技术,形成波段范围覆盖紫外至长波红外的全谱段高光谱成像原理样机系统,为静止轨道高光谱探测技术及应用的跨越式发展奠定基础。考核指标:研制空间分辨率不低于25m(紫外至近红外波段)、50m(短波红外至中波红外波段)、100m(长波红外波段),波段范围0.3μ m~12.5μ m,光谱分辨率不低于0.01λ 、波段可编程,单帧幅宽不小于400km的高光谱成像原理样机系统。实施年限:5年拟支持项目数:3项1.3 大气辐射超光谱探测技术(关键技术攻关类)研究内容:针对大气痕量气体的临边和天底超光谱探测需求,开展大气辐射超光谱探测仪总体技术研究,进行指标体系和总体方案设计;开展高效率干涉成像技术研究,实现高性能干涉仪的设计和装调,突破高精度高稳定性机构控制技术、激光计量技术;开展低温光学和系统制冷技术研究;开展红外傅里叶变换光谱仪高精度定标技术研究;研制大气辐射超光谱探测仪工程样机;突破数据预处理和气体反演技术,开发数据处理软件系统。考核指标:谱段:3.2μ m~15.4μ m;光谱分辨率不低于1.25px-1(天底)、0.375px-1(临边);空间分辨率(@705km)不低于0.5km×5km(天底)、2.3km×23km(临边);幅宽不低于5.3km×8.5km(天底)、37km×23km(临边);辐射测量精度:0.3K;光谱定标精度:0.2px-1;信噪比不低于30:1。实施年限:5年拟支持项目数:2项1.4 超敏捷动中成像集成验证技术(关键技术攻关类)研究内容:面向高分辨率、高效率、高价值对地观测卫星发展需求,开展超敏捷、动中成像技术攻关。完成动中成像模式的总体设计;完成高分辨率相机成像质量保证技术攻关,确保实现图像的高辐射质量和高几何质量;完成姿态快速机动并稳定控制技术攻关、动中成像高平稳姿态控制技术攻关,开发相关的核心控制部件并完成系统闭环验证;构建动中成像集成验证系统,模拟在轨动中成像过程,进行姿态机动与相机成像集成试验验证。考核指标:相机角分辨率:优于0.5μ rad;姿态机动速度:绕任意轴机动25° 并稳定时间不超过10s;最大角速度不低于6° /s;最大角加速度:不低于1.5° /s2;动中成像过程姿态稳定度优于5×10—4 ° /s(三轴,3σ );系统在轨传函:≥ 0.1(Nyquist频率);图像目标定位精度:常规推扫优于5m,动中成像优于30m(星下点,无控制点)。实施年限:3年拟支持项目数:1—2项2.“高性能空天一体化组网监测系统技术”方向2.1 基于分布式可重构航天遥感技术(关键技术攻关类)研究内容:面向应急遥感等迫切任务需求,开展基于分布式可重构航天器的智能遥感技术与方法研究;开展航天器空间分布方式、可重构方法与遥感技术的关联性研究。开展凝视、推扫、视频与多星组网的多种成像模式相结合研究;研究空间多航天器空间遥感探测系统的分布式测量方法、通信组网与数据共享机制;研究快速自动合成与高精度定位以及分布式航天器组网系统技术。开展具有实时姿态、位置、时间和自标定等综合信息能力的智能化载荷系统标准研究;形成标准化的分布式姿态测量与控制模块,网络化通信与数据共享模块,高精度遥感模块三大核心能力。考核指标:完成6~8颗分布式可重构卫星试验样机,实现分布式可重构卫星集群姿态测量、通信、测控和成像功能验证,完成分布式可重构遥感卫星网络演示系统;姿态测量与控制模块,总重量小于1kg,实现三轴姿态测量精度优于10″ ,角速度测量精度优于0.001° /s,角度控制精度优于0.02° 。数据通信与共享模块重量小于1kg,功耗小于1W,其包括星间通信数率大于30Kbps,距离大于20km,星地数据通信包括测控与数传,其中测控数据率上下行均大于30Kpbs,数传大于10Mpbs。高精度载荷模块重量小于5kg,对地分辨率优于4m,幅宽大于8km;系统具有自主成像的能力,无控制点图像定位精度优于100m,通过半物理仿真演示验证在全球任意地点达到在2小时内实现快速重访。实施年限:5年拟支持项目数:3项2.2 面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术(关键技术攻关类)研究内容:面向多尺度实时敏捷全球覆盖的需求,开展20kg量级卫星的平台载荷一体化总体技术研究;构建标准化的微纳型遥感载荷单元与微纳型姿态测量控制单元,能源流单元和信息流单元。开展面向微纳型遥感卫星在轨遥感参数自标定和互标定技术研究,并通过地面演示验证;研究部署地球空间环境探测传感器微型化与集成设计技术,如空间大气、粒子辐射、电磁场、微重力等探测。突破探测微传感器关键技术,及其与微纳星微平台一体化设计和集成技术。建立低成本货架式微纳型遥感卫星技术体制;开展基于商业器件的批量化微纳卫星遥感系统的建造技术、标准化模块、载荷的集成、测试方法研究;完善微纳型遥感卫星的建造规范,为未来实现百颗量级微纳卫星遥感编队奠定技术基础。考核指标:完成20kg量级一体化微纳型遥感卫星系统以及相应的演示验证。完成微纳型遥感卫星的姿态标准化单元,完成微纳型遥感卫星的能源系统标准化单元,实现整星功耗大于20W的能源有效分配和电源系统的可靠性;对信息流标准化单元,基于商业器件实现遥感信息、测控信息、数据传输等的信息流统一处理。通过地面演示验证微纳型遥感卫星在轨载荷单元与姿态参数的互标定精度优于2,载荷系统的内部自标定精度优于0.2。实施年限:5年拟支持项目数:2项3.“地球系统科学与区域监测遥感应用技术”方向3.1 基于国产遥感卫星的典型要素提取技术(重大共性关键技术与应用示范类)研究内容:研究并建立全球多尺度典型要素标准体系和全球典型要素信息提取技术规范;研究国产低—中—高分辨率卫星遥感影像无场几何定标与验证技术、大规模境外多源遥感数据高精度协同处理技术;研究全球典型要素自动识别、快速提取与定量遥感技术,研究全球典型要素的增量更新技术;研究毫米级全球历元地球参考框架(ETRF)构建关键技术;形成典型要素协同生产技术体系,开展地表特征、资源、环境、矿产、生态、减灾典型要素信息提取示范应用。考核指标:标准体系覆盖全球多尺度数字正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)、数字地表模型(DSM)、地形核心要素、水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等典型要素,满足10m~20m地表覆盖分类要求;信息提取技术能够支持我国主要自主卫星数据产品的快速处理,典型要素提取自动化程度达到80%以上,精度达到像元和亚像元级;全球尺度DOM数据产品分辨率优于2.5m、DEM数据产品分辨率优于10m、无控平面和高程精度优于5m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1:5万;境外重点区域DOM数据产品分辨率优于1m、DEM数据产品分辨率优于5m、无控平面精度优于3m、无控高程精度优于2m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1:1万;水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等要素数据产品分辨率达到10m~20m、要素信息提取准确率不低于85%;建立毫米级全球历元地球参考框架技术体系。生产全球3~5个典型区域的要素信息产品。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明:鼓励产学研结合3.2 地球资源环境动态监测技术(重大共性关键技术类)研究内容:研究全球典型区域资源、能源、生态环境、自然灾害的监测指标体系,研究任务驱动的多源国产卫星协同立体监测、预警、应急调查技术,研究面向环境要素应急与监测耦合遥感观测技术,研究天地联合多时空尺度监测数据在线融合处理及协同分析技术,研究基于多源多时相卫星影像的全球尺度及典型区域地表覆盖、自然灾害、资源能源开采环境、生态环境等标志性特征的高可信变化检测、分析评价、模拟预测技术;研究天地联合多时空尺度近地空间环境监测关键技术;形成地球资源环境动态监测技术体系,开展相关领域的应用示范。考核指标:监测指标体系覆盖全球典型区域资源、能源、生态与健康环境、自然灾害动态变化要素与特征,满足资源环境动态监测要求;高价值时敏目标监测精度优于90%、虚警率小于5%;实现至少15类遥感载荷的多源数据融合与协同处理;对重大基础设施的形变监测精度优于3mm/年,形变时间序列监测精度优于4mm;具备资源与环境要素的年度监测能力,全球尺度产品空间分辨率不低于30m、重点区域产品空间分辨率不低于10m;全球典型区域自然灾害、资源能源开采地、湿地和森林等生态环境敏感因子的变化检测准确度大于85%;动态观测数据驱动的典型自然灾害实时模拟精度达到85%、时效性高于亚小时;天地联合监测区域尺度200km~1000km,获取空间环境信息要素不少于4类,数据处理周期不超过2小时。选择3~5个领域开展应用示范。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明 :鼓励产学研结合4.“导航定位新机理与新方法”方向4.1 高精度原子自旋陀螺仪技术(基础前沿类)研究内容:针对海洋资源勘探对水下探测器长航时高精度导航技术需求,开展高精度原子自旋陀螺的理论与方法研究及关键技术攻关,研制原理样机;同时,探索面向便携式自主导航的金刚石色心原子陀螺的理论与方法,研制原理验证样机。考核指标:探索导航定位新机理与新方法,并研制两类高性能原子自旋陀螺样机:(1)高精度原子自旋陀螺原理样机,实现漂移优于0.0001° /h;(2)金刚石色心原子陀螺原理验证样机,实现漂移优于10° /h。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项4.2 海洋大地测量基准与海洋导航新技术(基础前沿类)研究内容:面向海洋资源环境探测、水下导航定位的应用需求,研究海底大地测量基准建立和陆海基准的无缝连接技术,构建陆海(含海底)一致的、连续动态的海洋区域高精度大地测量基准和位置服务系统,包括高程基准(大地水准面);研究水下参考框架点建设与维护和陆海大地水准面无缝连接等技术方法;完成水下方舱设计、标校和测试方案论证与试验;研究海洋(水面、水下)融合导航技术和重力匹配导航技术,研制海底信标、重力和惯性定位相融合的水下综合导航设备。考核指标:海底大地控制点坐标精度优于± 0.5m;1×1海洋重力异常图精度优于± 3~5mGal;大地水准面精度优于125px。最大工作水深不小于3000m。水下定位精度优于± 10m;实时重力测量处理精度优于± 3mGal。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项5.“导航与位置服务核心技术”方向5.1 协同精密定位技术(基础前沿与关键技术攻关类)研究内容:面向大众用户对室内外无缝定位服务的需求,研究高可靠性、高可扩展性的协同精密定位服务平台架构;联合通信与卫星导航技术,建立协同定位平台和A—GNSS服务技术体系;以云计算、云存储技术为基础,突破海量基准站实时观测数据安全管理及精密定位增强信息分布式处理技术;开展基于通信、卫星导航等多源协同定位关键技术研究;突破面向大众应用的高性能、低成本协同精密终端关键技术;开展云平台精密定位信息安全及基于性能分级服务关键技术研究;联合多卫星系统、全球覆盖地面基准站网及地面通信网络,研制面向大众用户的协同精密定位关键器件和自主可控的协同精密定位服务平台,开展应用示范。考核指标:能够实时处理联合全球和我国的GNSS基准站数据,处理能力不少于2000个站;实现秒级更新的卫星轨道、钟差及相关参数联合处理,满足亚纳秒至毫秒级精度的授时服务,以及毫米级至亚米级的定位服务;大众用户室外定位精度优于0.5m,授时精度优于1ns;形成相关技术标准规范建议,平台服务用户能力不少于1千万,每日定位处理能力不少于100亿次。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项5.2 室内混合智能定位与室内GIS技术(关键技术攻关类)研究内容:围绕室内复杂环境智能定位与多体系位置自适应和应用服务等关键科学问题,面向大型复杂公共场所的安全监控与预警和应急救援与管理等重大应用需求,研究开发基于地面基站的无线定位或室内特征匹配等混合智能室内定位技术,通过导航电文的精确坐标定位数据、室内多种无线通讯信号、室内特征的位置信息等,构建大范围高精度室内混合定位示范系统,开发新型的核心芯片,研制室内GIS软件。重点研究以下关键技术:无线定位信号载波频率及导航电文播发协议,室内特征获取与计算;地面基站及无线广播发射机关键技术;接收机核心芯片(射频前端及接收机基带信号SoC芯片)关键技术;接收机基带信号处理及定位、室内特征匹配与定位算法;室内定位接收机开发,室内GIS研制,室内位置服务应用系统构建。考核指标:室内定位精度优于1m;室内图像匹配精度达到亚像素;建立室内定位示范系统,定位区域可以覆盖大型城市,复杂建筑群广场面积达到50万平米以上,超大型机场日客流量超过20万;完成室内定位系统基准站研发和室内定位接收机核心芯片及算法的开发、室内特征匹配与室内GIS研制;形成室内无线定位技术国家标准建议,核心理论方法论文不少于3篇,自主核心专利不少于10项。实施年限:5年拟支持项目数:3项有关说明:鼓励产学研结合,鼓励配套支持经费 5.3 全空间信息系统与智能设施管理(基础前沿类)研究内容:围绕人机物混合的三元世界的全测度空间信息获取、处理、分析的关键科学与技术问题,探索多元空间协同表达与时空基准、全尺度空间数据模型、设施信息标准化模型等理论方法,攻克多尺度多模态大数据归一化、多元空间数据分析模型与态模型耦合、全空间信息符号化表达与可视化等前沿核心技术,研制具有原始创新、世界领先的全空间信息系统原型,构建城市基础设施管理示范应用系统,促进我国地理信息系统创新发展。考核指标:理论上原始创新,核心理论方法的标志性论文不少于50篇,自主核心专利不少于20项;新型空间数据处理与分析算法不少于100种,实时动态可视化三角面片超过100万量级,GB级空间数据可视化速度优于秒级;研制适用国内大城市公用设施管理的示范系统,示范验证系统可管理物件超过百万件。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明:鼓励产学研结合6. 全球位置框架与位置服务网技术体系6.1 广域航空安全监控技术及应用(关键技术攻关类)研究内容:面向应对运输航空突发安全事件和管控通用航空安全风险的需求,研究基于自主PNT资源和通信资源的广域航空安全监测网技术架构、航空器飞行动态信息一致性/完好性/安全性保障与风险评估技术;研究星基自动相关监视和多照射源低空监视等全空域航空器高精度定位技术;研究高风险航迹追踪识别与风险预警技术;研究北斗机载设备检测与适航评估技术;研制构建功能性验证系统,针对运输航空和通用航空开展验证性应用示范工作;为建立广域航空安全监控网、提升国家空域安全监控能力进行技术探索与储备。考核指标:建立具备全球覆盖能力的全空域航空安全监视及风险预警实验平台、具备模拟北斗最低性能及高精度增强模拟等能力的实验平台,搭建广域航空安全监控网功能验证系统,形成广域航空安全监视网技术架构和技术规范。航空器运行风险识别符合ICAO DOC4444要求,告警位置信息不低于1次/min;北斗机载设备安全评估符合SAE ARP4761和CAR25.1309要求;监视航空器数量大于1000架,监视数据更新时间小于10s,三维位置精度优于2m、三维速度精度优于0.1m/s、时间精度优于20ns(95%置信度);3000m及以下非合作目标监视范围不小于120 km×120 km,水平定位精度优于50m,矢量速度精度优于1m/s,数据更新率不低于1次/s。实施年限:4年拟支持项目数:1—2项7. 重点区域与应急响应空间信息应用服务示范7.1 区域协同遥感监测与应急服务技术体系(关键技术攻关与应用示范类)研究内容:研究区域应急响应空天地组网遥感监测应急服务体制机制,研究应用机理并确立应用需求和技术指标体系;研究基于卫星普查观测、浮空器定点观测、长航时无人机巡航观测、轻小型无人机重点观测、地面移动终端信息实时采集的空天地一体化协同观测和应用系统总体技术;突破区域空间应急信息链构建、突发事件空间信息聚合分析、应急决策支持等共性关键技术,研建区域应急响应空间信息服务规范标准,构建“一带一路”、边境口岸等重点敏感区域的突发事件应急服务系统,以重点区域和典型突发事件为案例,开展规范、技术体系与系统集成方案的应用示范。考核指标:形成完整的空天地组网遥感监测应急服务运行标准体系和技术规范,支撑重点区域观测信息获取实现优于小时量级的覆盖频度、突发事件响应时间优于2小时能力,协同观测至少包括亚米级高分卫星遥感、低空遥感与地面移动终端等3类监测手段,实现分米级移动信息采集;完成应急服务演示系统研制,系统应具备满足应用部门功能与性能需求的应急响应指挥、信息获取、资源规划部署、调度、应急信息获取与管理、综合分析与信息产品生成、应急决策等能力;应用示范应包括“一带一路”沿线相关边境口岸、敏感地区城镇以及境外重点区域,构建至少1个区域空间信息服务与应急指挥示范平台。实施年限:3年拟支持项目数:2项有关说明:鼓励产学研结合
  • 我国自主研发白光日冕仪首次观测并获得白光日冕像
    2月27日,中国科学院云南天文台和山东大学(威海)联合团队利用我国自主研制的50mm白光日冕仪,成功观测到内日冕,并获得其白光像。这是我国首次在国内观测址点获得内日冕白光像(图1)。这次观测属于云南天文台林隽团队承担的中国科学院战略性先导科技专项(A类)—“鸿鹄专项”子课题—“日冕仪临近空间搭载实验”的任务内容,目的是在距离地面30-35公里的临近空间对1.1个太阳半径到1.5个太阳半径之间的内日冕进行观测,考察和研究其中的磁场结构与等离子体分布及其可能的演化过程。这次观测是在云南天文台稻城观测站2号址点进行的(图2),这是日冕仪进行临近空间观测前开展的核心设备地面实验。日冕仪的临近空间观测计划于今年8、9月份开展。日冕是太阳大气的最外一层结构,其中的物质密度非常稀薄,其亮度比太阳圆面中心至少弱20万倍,因此,观测日冕的首要技术是在望远镜中有一个结构能够将太阳圆面直接来的光完全挡住,并且将望远镜内部各个结构对光线的散射抑制到最低水平,然后用特殊光学结构来产生“人造日全食”景象(图1)。全球仅有少数几个国家掌握了白光日冕仪的设计和制造技术。另一方面,地球大气对阳光的散射会严重干扰对日冕的观测,而大气散射水平较低的地点一般在远离人类居住的高山之巅。能否为白光日冕仪寻到一处合适的址点,则标志着一个国家是否具备开展高水平太阳物理观测研究的自然环境。中国科学院云南天文台刘煜团队经过十余年的艰苦巡视和踏勘,在四川省甘孜州稻城县无名山发现一处适合天文观测的候选址点,该址点目前正处于深度和全面评估阶段;山东大学(威海)夏利东团队经过十余年的锤炼,与中国科学院长春光机所张红鑫团队一道,已研制出多种类型的日冕仪,技术水平处于国内一流。本次白光日冕仪地面实验的成功,表明稻城无名山是一处优秀的太阳观测址点,完全符合高质量、高精度太阳地面观测的要求,属于国际一流的太阳观测址点。这次实验的结果也表明,我国已经完全掌握了白光日冕仪的研制技术,为自主研发高性能白光日冕仪趟出了一条新路。这次实验的成功受到了国内外太阳物理同行的普遍赞誉和认可。团队将深入分析和研究本次实验结果,进一步优化观测方案,希望在不久的将来获得更加优良的观测结果。本任务的开展也得到了国家自然科学基金委重点项目“太阳选址研究”、云南省项目“云岭学者”和“云南省林隽科学家工作室”经费的支持。 图1.2021年2月27日在云南天文台稻城观测站获得的白光日冕像。北极在上,东边在左。图2.2021年2月27日在观测现场的部分团队成员。
  • 广东5个农业科学观测实验站获批复 这些仪器即将入驻
    p   7月7日,农业部网站发布关于广东省2017年农业科学观测实验站建设项目可行性研究报告的批复,总投资2793万元,资金来源为中央预算内投资2328万元,地方投资465万元。 /p p   本批复包括农业部华南地区蔬菜科学观测实验站建设项目、农业部广东甘蔗种质资源与利用科学观测实验站建设项目、农业部广州作物有害生物科学观测实验站建设项目、农业部华南花生与鲜食玉米科学观测实验站建设项目、农业部兽用药物与兽医生物技术广东科学实验站建设项目等五个项目,涉及100余套仪器设备的采购,仪器共计投资2023.4万元。 /p p strong   一、农业部华南地区蔬菜科学观测实验站建设项目 /strong /p p   项目建设单位为广东省农业科学院蔬菜研究所。建设地点在广东省广州市白云区钟落潭镇。主要建设内容包括:建设灌溉设施40亩 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 购置快速细胞破碎仪、冷冻干燥机、全自动化学分析仪、自动气象站、光合成像系统、多通道TDR土壤监测系统、土壤养分速测仪、植物表型测量系统、恒温摇床、高速冷冻离心机、数字冠层分析仪、紫外-可见光荧光仪、超声波破碎仪、全波长酶标仪、孢子捕捉仪、近红外光谱仪各1台(套),低温冰箱2台,植物培养箱3台 /strong /span ,购置拖拉机、播种机、田间施药机具、耕翻整地设备、种子清选机各1辆(套),建设物联网数据获取与处理系统1套。总投资560万元,其中建安工程14万元、 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 仪器设备454.5万元 /strong /span 、农机具49万元、工程建设其他费25.88万元、预备费16.62万元。资金来源为中央预算内投资467万元,地方投资93万元。建设期为投资计划下达之日起两年。项目建成后,将有效提高园艺作物生物学与种质创制学科群在蔬菜新品种选育、生产栽培、创新等领域开展科学观测和数据积累的能力,年新增种质资源50份,收集华南地区主要蔬菜或特色蔬菜主要农艺性状数据2500个 疫病、病毒病以及枯萎病等重要病害抗性材料10份,病情流行等数据50个 土壤营养成分数据1500个 华南特色蔬菜功能营养成分数据500个 观测露地气象资料1套,含3000个数据 综合优化整理出华南地区露地和设施蔬菜高效、安全栽培技术1—2套。仪器设备按照项目建设单位的共享方案,向学科群及社会开放,进一步提高科技资源利用效率。 /p p strong   二、农业部广东甘蔗种质资源与利用科学观测实验站建设项目 /strong /p p   项目建设单位为广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所)。建设地点在海南省三亚市崖城镇。主要建设内容包括:新建防风架1.5亩,改造杂交温室930平方米、防风架26亩、灌溉系统15亩, span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 购置快速细胞破碎仪、冷冻干燥机、台式冷冻离心机、显微镜、孢子捕捉仪、飞行磨系统、生物测定用喷雾塔、全自动化学分析仪、高精度冠层测温仪、蒸发蒸腾测量系统、野外植物生理生态监控系统、差分GPS定位系统、碳通量观测系统、土壤养分速测仪、叶面积仪、全自动电泳仪、凝胶成像系统、荧光定量PCR仪、植物光谱分析仪、植物根系监测系统、红外成像光谱仪、自动气象站各1台(套), /strong /span 购置田间灌溉滴灌、田间施药机具、耕翻整地设备各1套,建设物联网数据获取与处理系统1套。总投资554万元,其中田间工程73.7万元、 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 仪器设备403.4万元 /strong /span 、农机具35万元、工程建设其他费25.61万元、预备费16.29万元。资金来源为中央预算内投资462万元,地方投资92万元。建设期为投资计划下达之日起两年。项目建成后,将有效提高作物基因资源与种质创制学科群在甘蔗种质收集、评价与创新等领域开展科学观测和数据积累的能力,每年完成50份甘蔗种质材料在糖份(锤度)、茎粗细、气生根、开花、节间、芽叶等42个项目的观测鉴定,预计可上传数据约2100条,完成200份资源的基因型鉴定和表型鉴定工作,年创制优异种质资源3-5份。仪器设备按照项目建设单位的共享方案,向学科群及社会开放,进一步提高科技资源利用效率。 /p p   strong  三、农业部广州作物有害生物科学观测实验站建设项目 /strong /p p   项目建设单位为广东省农业科学院植物保护研究所。建设地点在广东省广州市白云区钟落潭镇。主要建设内容包括:改造温室878.46平方米、修缮田间灌溉系统30亩,建设排灌沟渠411米、防鸟设施10005平方米, span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 购置高工作距离生物观察系统、作物病虫害自动监测系统、孢子捕捉仪、光合作用测量仪、差分GPS定位系统、碳通量观测系统、多通道TDR土壤监测系统、真空冷冻干燥机、飞行磨、生物测定用喷雾塔、行为观察分析系统、人工气候室、无人机遥测系统、涡轮气流常温快速干燥机、超低温冰箱各1台(套), /strong /span 购置拖拉机、翻耕整地设备各1辆(套),建设物联网数据获取与处理系统1套。总投资562万元,其中田间工程116.99万元、 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 仪器设备402.8万元 /strong /span 、工程建设其他费25.99万元、预备费16.22万元。资金来源为中央预算内投资468万元,地方投资94万元。建设期为投资计划下达之日起两年。项目建成后,将提高作物有害生物综合治理学科群在植物病虫害成灾机理、监测预警与综合治理等领域开展科学观测和数据积累的能力,每年开展省内重要作物有害生物及天敌发生情况科学观测7—10种,6—8种病、虫、草防治技术试验20项,省内重要病虫害防治新技术示范试验6—10项。仪器设备按照项目建设单位的共享方案,向学科群及社会开放,进一步提高科技资源利用效率。 /p p    strong 四、农业部华南花生与鲜食玉米科学观测实验站建设项目 /strong /p p   项目建设单位为广东省农业科学院作物研究所。建设地点在广东省广州市白云区钟落潭镇。主要建设内容包括:改造晴雨晾晒场1000平方米、全封闭晾晒场1000平方米 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 购置台式高速冷冻离心机、糖分分析仪、倒置生物显微镜、正置生物显微镜、体视显微成像系统、植物根系监测系统、近红外检测仪、组织破碎仪、野外植物生理生态监测系统、植物冠层分析仪、土壤养分测定仪、孢子捕捉仪、手持式叶面积仪、全自动化学分析仪、蒸发蒸腾测量(仪)系统、精密自动气象站、植物光合测定仪、超便携式叶绿素荧光仪、多通道TDR土壤监测系统、全自动定氮仪各1台(套) /strong /span ,拖拉机、无人喷药机各1辆(套),建设物联网数据获取与处理系统1套。总投资598万元,其中田间工程94万元、 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 仪器设备459.7万元 /strong /span 、工程建设其他费27.69万元、预备费16.61万元。资金来源为中央预算内投资498万元,地方投资100万元。建设期为投资计划下达之日起两年。项目建成后,将有效提升玉米生物学与遗传育种学科群在华南地区油料作物(花生)植物特征、生物学特性、品质分析、品质与气候相关性等领域开展科学观测和数据积累的能力,每年连续观测、采集包括气候、土壤、水分、生理性状等要素数据20项以上,年获取并上传观测数据1.0万份,创新和利用种质资源20—40份,改进或研发载培技术和机械化生产技术各1—2项。仪器设备按照项目建设单位的共享方案,向学科群及社会开放,进一步提高科技资源利用效率。 /p p   strong  五、农业部兽用药物与兽医生物技术广东科学实验站建设项目 /strong /p p   项目建设单位为广东省农业科学院动物卫生研究所。建设地点在广东省广州市天河区五山白石岗街。主要建设内容包括:改造动物舍845平方米,购置安装动物笼具112套, span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 购置紫外分光光度计、低温冰箱、旋转蒸发仪、凝胶成像仪、CO2培养箱、液相色谱仪各1台(套),台式冷冻离心机、显微镜(带数码摄像系统)、全自动投喂系统、视频监控系统、高压灭菌锅、水质分析仪各2台(套),PCR仪、制冰机各3台 /strong /span ,建设物联网数据获取与处理系统1套。总投资519万元,其中建安工程177.34万元、 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 仪器设备303万元 /strong /span 、工程建设其他费24.02万元、预备费14.64万元。资金来源为中央预算内投资433万元,地方投资86万元。建设期为投资计划下达之日起两年。项目建成后,将有效提高兽用药物与兽医生物技术学科群在流行病学调查、新型疫苗等领域开展科学观测和数据积累的能力,每年检测临床样品30000份,分离病原菌(毒)株300株,同时开展200头猪、1000只水禽、2000只鸡、100只兔和2000只鼠的动物观测实验。仪器设备按照项目建设单位的共享方案,向学科群及社会开放,进一步提高科技资源利用效率。 /p p & nbsp /p
  • 西北研究院揭示全脉冲识别闪电干涉仪定位新方法
    雷电作为一种自然现象,涉及复杂的物理和大气科学问题。雷电会对人类社会构成火灾、电力故障、通信中断等直接威胁,是触发其他大气现象和生态系统变化的关键因素。因此,对雷电进行剖析具有重要科学价值和社会价值,科学家一直在追求更高的精度以更深认知这一复杂现象。   中国科学院西北生态环境资源研究院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站,基于闪电甚高频辐射信号的精准脉冲匹配和误差修正,提出了全脉冲识别的闪电干涉仪定位方法,为该领域研究带来新突破。与传统的“质心”方法相比,全脉冲识别的新方法在雷电观测的精度和分辨率方面取得显著提升。该方法可增加10~20倍的定位辐射源数量,对特定的短时和快速变化的放电过程可增加近100倍,从而可在纳秒级时间分辨率上描绘闪电放电通道和分析微物理过程。该工作可更准确地探究雷电放电的触发机制、雷电通道的结构以及与雷电相关的各种自然现象。   相关研究成果以An improved method for analyzing broadband VHF interferometer lightning observations为题,发表在《IEEE地球科学与遥感汇刊》(IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing)上。研究工作获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金、甘肃省科技计划项目等的支持。定位方法改进前后得到的一次多回击负地闪(CG001738)的二维图像。(a)传统方法获取的定位结果;(b)本文方法获取的定位结果 两种定位方法获取的CG001738三次直窜先导的定位结果对比,各图中位于左侧的图像是传统方法获得的定位结果,准确叠加在闪电整体形态上的直窜先导为本文方法定位的结果。(a)DL-1沿着第一个梯级先导形成的回击通道发展;(b-c)DL-2和DL-3沿着第二个梯级先导形成的回击通道发展
  • HORIBA讲座回放视频|光栅光谱仪原理简介
    课程内容 光谱测量系统组成 光栅技术 光栅光谱仪原理 小结讲师介绍熊洪武,HORIBA 应用技术主管,负责光学光谱仪的应用支持,光学背景深厚,有着丰富的光学系统搭建经验。可根据用户需求提供性能优异,功能独特的的光谱测试方案,如光致发光、拉曼、荧光、透射/反射/吸收等。课程链接识别下方“二维码”即可观看我们录制好的讲解视频了,您准备好了吗? HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识,其旗下的Jobin Yvon有着近200年的光学、光谱经验,我们非常乐意与大家分享这些经验,为此特创立 Optical School(光谱学院)。无论是刚接触光谱的学生,还是希望有所建树的研究者,都能在这里找到适合的资料及课程。 我们希望通过这种分享方式,使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解,不断提高仪器使用水平,解决应用中的问题,进而提升科研水平,更好地探索未知世界。
  • TSI 4月20日上午10点网上讲座:世界气候变化及观测仪器
    世界气候变化及观测仪器   演讲人: 周楠 应用工程师   网上讲座: 2011年4月20日上午10点   美国TSI公司非常荣幸的为您提供有关气溶胶和能见度的网上讲座, 讲座将由来自TSI的技术人员用中文讲解。讲授涵盖广泛,包括初级,中级和高级水平的气溶胶和能见度研究,有助您提高测试技术的水平,与此同时提供解决方案 寻求如何优化系统得到更可靠数据。   这次的讲座也包括更多关于TSI精准仪器在气溶胶和能见度研究中的应用(包括所有从基础气溶胶和能见度研究到气候科学), 请踊跃参加网上讲座以得到更多相关讯息。   讲座将会进行40分钟及预留15分钟答疑环节。   这是TSI公司第一次推出气溶胶中文网上讲座,以帮助您提高利用粒径谱仪和浊度仪的技术水平。 我们将于2011年4月20日上午10点开始此次讲座,介绍 气候变化的基本概念,大气能见度的影响因素,气溶胶的粒径分布和浊度仪的应用。   具体内容: 气候变化基本概念 能见度的检测方法、浊度仪的基本原理和应用实例,粒径谱仪的基本原理。   网上讲座是免费为您提供,如果您有兴趣参加, 请点击链接http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100732/guestbook.asp(中文注册)简单填写表格,并点击“发送”。我们将在一两天内发给您相关讲座的链接,以便您在方便的时间参加。
  • 首批国产高精度温室气体观测设备即将进场测试
    近日,第一批国产高精度温室气体二氧化碳甲烷在线观测设备通过实验室测试,即将在青海瓦里关全球大气本底站和浙江临安区域大气本底站开展稳定性、一致性、装备性能等外场观测测试。此举是中国气象局落实《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》,加强高精尖装备研发和实施大气本底观测业务质量提升行动的具体举措。温室气体观测与分析是应对气候变化的重要基础,长期、连续、准确的温室气体观测,有助于准确获得碳中和背景下主要温室气体变化,为评估碳中和行动有效性提供数据支撑。但长期以来,全球范围内高精度温室气体二氧化碳甲烷在线观测设备被美国和欧洲少数国家所垄断。中国气象局针对这一领域发力,以“揭榜挂帅”等机制组织加快推进高精度温室气体观测设备自主研发进程,为观测站网国产化设备长期业务稳定运行打好基础。针对高精度温室气体观测设备研发中存在的关键指标参数和测试方法不统一、环境适应性测试和长期运行指标缺乏等问题,中国气象局气象探测中心成立创新团队,立足温室气体观测长期业务运行需求,对标国际先进的仪器标准和测量方法,建立了高精度二氧化碳甲烷观测设备系统性测试方法,制定了中国气象局装备许可重复性、精度、线性、准确性等13项关键指标及参数测试方法。2022年,中国气象局发布温室气体观测国产设备比对试验公告,已完成4种原理、7个型号国产设备已完成实验室测试,国产设备测试能力和专业性得到国内外厂家的认可,且形成了国内一流的温室气体在线观测设备测试平台和能力。聚焦高精度温室气体观测国产设备的核心技术,比如光腔恒温处理、波长漂移检查与纠正等,中国气象局气象探测中心对厂家进行深入技术指导,经过不断迭代优化,多款国产高精度温室气体二氧化碳甲烷观测设备的探测精度、稳定性等指标明显提升,部分设备接近或达到同类进口设备水平,满足世界气象组织/全球大气观测计划的观测目标和可比性要求。此外,中国气象局气象探测中心深耕温室气体数据质量控制算法优化和研发,包括:新增9种质量控制算法,优化3种质量控制算法;数据质量控制在时间尺度上从小时级延伸至秒级;利用设备参数、气候态变化、离群异常、台站记录等信息诊断识别错误数据;基于十余年长序列数据统计分析,获取时间变率、气候极值等指标阈值,构建科学的数据质量控制指标;根据各区域源汇动态变化,制定更具针对性的本底数据筛分方法,本底数据代表性更高。中国气象局气象探测中心还推进了温室气体氧化亚氮、含卤温室气体在线观测设备以及温室气体前处理系统等设备国产化研发优化。未来,该中心将持续推进大气成分各类装备的国产化研发,改变业务观测设备由进口设备主导的局面,设备国产化率将大幅提升。
  • 观测引力波用了什么科学仪器?
    p   近日,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)第一次直接探测到引力波,证实了爱因斯坦引力理论的最后一项预言,震动世界。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/f43374f7-db15-45fb-8c97-91efd317f630.jpg" / /p p style=" text-align: center " LIGO联合创办人Kip Thorne向全世界宣布引力波的发现 /p p   该引力波是由于两个黑洞融合所产生,第一次证明了一个世纪前爱因斯坦所提出的时空结构涟漪假说的真实存在。这一发现的宣布,让全球的天文爱好者为之振奋,并将其比作同伽里略开启太空观测一样的另一座科学里程碑。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/d5cee5d5-4d62-4e31-bae1-5856aaa2f464.jpg" / /p p   一个世纪前,著名物学家艾伯特爱因斯坦预言宇宙空间存在一种时空涟漪产生的引力波,但是由于当时缺少必要的研究条件,以至于一直没能获得真实的数据来支持这个论点。不过一个世纪后的今天,科学家们终于在加州激光干涉引力波观测站(LIGPO)证实了引力波的真实存在。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/f00d15ed-caa7-4278-a0a7-64c12b08cce4.jpg" / /p p   除此之外,科学家们还对引力波的发出源进行了探索,证明是130万年前两个巨大的黑洞猛烈撞击并融合所产生的。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 563px height: 316px " title=" s_e0d2a05c89db40818e44127421be43c9.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/6f486ef8-aeb0-42fe-ac40-ca3dd9b64ffb.jpg" width=" 563" height=" 316" / /p p   回到1915年前后,德国物学家爱因斯坦否定了科学界普遍认同的宇宙是静态的这一假定。相反的,他认为宇宙空间会由于周围产生的能量而不断弯折扭曲。这一假说属于爱因斯坦广义相对论中的一部分,其中阐述了,有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲,物体的质量越大,时空就扭曲得越厉害。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 563px height: 375px " title=" 4914841271746935268.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/75b2a09f-5c3e-4ef9-b305-806c6a72138d.jpg" width=" 563" height=" 375" / /p p style=" text-align: center " 位于华盛顿汉福德的激光干涉引力波观测台内景(路透社) /p p   令科学家们第一次得以窥见引力波“真容”的机器,是有史以来最先进的、用于探测宇宙中最轻微振动的探测仪。置于美国地下的这两台探测仪,名为激光干涉仪引力波观测台(LIGO)。其中一台位于华盛顿的汉福德,另一台位于约3000公里外的路易斯安那州的利文斯顿。 /p p style=" text-align: center " img title=" 4.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/7e6ed1aa-7504-4d9e-8ec7-8284bf83b87d.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 5.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/724b51c6-db91-4fcb-b9ea-98436af9474d.jpg" / /p p style=" text-align: center " 该图为激光干涉引力波观测站实验室中所使用的光学器具 /p p   上述两部完全相同的检测器可以在引力波穿过后检测到细微的波动。麻省理工学院的高级LIGO项目负责人戴维· 休梅克说:“当一个引力波通过太空传播的时候,它便会拉伸时空。”简言之,引力波探测仪“就是一台将太空中的波动转变为电子信号的大型仪器”。 /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 6.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/91048f32-96a2-4a69-828b-0af0983f60b8.jpg" / /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 7.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/2513d9a7-83b9-4af2-8c7e-9b8a321bc5b0.jpg" / /p p   报道称,这些超精密工具通过利用单个长约4千米的大型激光干涉仪工作。这些干涉仪都被埋在地下,令其能够得出最精确的测量结果。这种L型仪器根据激光物理学和空间物理学原理追踪引力波。它们不像望远镜那样依赖天空中的光线。它们感知太空中的振动,这种优势令它们可以揭示黑洞的特性。 /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 8.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/3484a25f-9c7f-4fec-80ea-8cfaf2603b78.jpg" / /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 9.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/c5675432-eb91-41c7-9fc9-10c78d89f374.jpg" / /p p style=" text-align: center " 位于美国华盛顿州汉福德激光干涉引力波观测站(LIGO)的航拍图 /p
  • 大气黑碳气溶胶浓度新型光学观测方法问世
    中国科学院城市环境研究所杜可研究员及其硕士生王杨等人开发了一种基于数字摄像技术的新型黑碳气溶胶观测方法(DOM- BC)。黑碳气溶胶是大气中具有强烈光吸收作用的颗粒物,对全球气候变化、灰霾形成、及人体健康具有重要作用,是目前大气环境研究领域倍受关注的热点污染物。   该研究发现基于数字摄像技术观测到的颗粒物滤膜不透光度与其黑碳荷载量具有某种特征关系。该方法就是通过对大气气溶胶进行滤膜采样,并对采样滤膜拍照,分析滤膜数字图像得到其颗粒物层的不透光度,然后根据标定特征关系及采样时间和流量估算采样期间大气中黑碳气溶胶的浓度。该方法具有操作简便,运行成本低廉,数据分析快速等优点。具有替代传统的基于热学和光学的黑碳监测仪器的潜力。相关成果发表在大气环境领域权威杂志《Atmospheric Environment》上(DOI: 10.1016/j.atmosenv.2011.09.035)。基于该方法的一项国家发明专利已被受理。   图1 数字摄像法观测黑碳气溶胶浓度原理图   图2 黑碳荷载量与滤膜不透光度的特征关系:低衰减时线性(A段),高衰减时指数(B段)
  • 天地一体化气溶胶多参数综合观测实验初战告捷
    6月11日—7月25日,中科院安徽光机所与遥感所共同在京津唐地区开展了天地一体化气溶胶多参数综合观测实验,本次实验成功地为多源气溶胶数据差异化分析、气溶胶微观特性与宏观特征关联技术研究提供了基础数据。   京津唐地区天地一体化气溶胶多参数综合观测实验是科技部全球变化研究重大科学研究计划的一部分,分为地基(6月11号—7月13号)和空基(7月6号—7 月25号)两部分,项目组使用了多种仪器、布置了多个站点进行多尺度气溶胶综合观测实验,用于了解大气气溶胶的时间、空间的分布规律。   地基实验,针对工业区、市区、农业区、乡村郊区、清洁海边五个典型环境地区,使用了太阳光度计、浊度计、黑碳仪、粒子计数器、微脉冲Mie散射激光雷达、颗粒物采样器等多种仪器分别在北京市区、天津市区、天津塘沽临港工业区、唐山曹妃甸工业区、乡村、唐山市区、海岛等地选择合适位置设置站点进行了定点连续观测,获得了多种气溶胶光学特性和理化特性数据。空基实验,结合地基实验布点,设置了几条飞行航线,将浊度计、黑碳仪、多波段偏振CCD相机和激光雷达等机载测量仪器搭载上航空飞机进行多次飞行实验,获取了气溶胶数浓度、粒度分布、光学厚度、消光系数、后向散射等气溶胶光学特性和理化特性数据。   京津唐开发区位于华北平原东北部,是全国17个重点开发区之一。该地区工业体系门类齐全,特别是石油、煤化、冶金、海洋化工、机械电子工业非常发达,加上以煤为主的能源结构,使得该地区大气气溶胶特性变化具有代表意义。   航空实验   部分地基实验仪器
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