CE318 太阳光度计技术手册
CE318太阳光度计技术手册
中国气象局监测网络司
编写说明
为了满足中国气象局沙尘暴站业务化运行的需求，同时，为观测人员了解测量原理、对仪器进行操作和维护提供指导，为研究人员开展科研工作提供参考，有关专家和有经验的业务技术人员共同编写了本材料。
本材料由中国气象科学研究院中国气象局大气成分观测与服务中心、北京市气象局和国家卫星气象中心共同组织编写。
目 录
1 概述 (1)
2 系统结构及原理 (1)
2.1 仪器工作原理 (1)
2.1.1 大气光学厚度 (1)
2.1.2 气溶胶参数 (2)
2.1.3 改进Langley法 (2)
2.2 仪器结构 (3)
2.3 技术指标 (5)
3 系统安装及操作方法 (5)
3.1 系统安装 (5)
3.2 操作方法 (6)
3.2.1 太阳光度计的启动和关闭 (6)
3.2.2 重要操作指令列表 (8)
3.2.3 天空扫描测量 (12)
3.2.4 自动模式测量 (13)
3.3 日常检查 (14)
4 系统维护与校准 (14)
4.1 系统维护 (14)
4.1.1 检查系统的完整性 (14)
4.1.2 检测电池电压 (14)
4.1.3 检测仪器的时钟 (15)
4.1.4 检测机器人臂和光学头是否水平 (15)
4.1.5 检测仪器的跟踪和对准器 (15)
4.2 系统定标 (15)
5 数据及格式 (16)
6 安全及注意事项 (16)
7 附录 (18)
7.1 日检查表 (18)
7.2 周检查表 (19)
1 概述
大气气溶胶光学厚度的测量可反映气溶胶粒子对太阳辐射的消光作用。世界气象组织的全球大气观测网（WMO-GAW ）将大气气溶胶光学厚度的观测作为基本观测项目，目的是对全球大气气溶胶的变化趋势进行长期观测，进而研究其对全球和局地气候变化的影响。同时气溶胶光学厚度的地基观测结果，也是对卫星光学遥感校准的一种重要的手段。WMO-GAW 推荐了两种通过直接测量太阳分光辐射求出气溶胶光学厚度的方法，一种方法是采用一组短波截止滤光片和直接日射表相配合进行测量，另外一种是使用太阳光度计的测量方法。
我国沙尘暴监测站所使用的CE318型太阳光度计，是法国CIMEL 公司制造的一种自动跟踪扫描的太阳光度计。该仪器在可见近红外波段有8个光谱通道，它不仅能自动跟踪太阳作太阳直射辐射测量，而且可以进行太阳等高度角天空扫描、太阳主平面扫描和极化通道天空扫描。CE318能自动存储测量数据，并在测量完成后传输到计算机保存，它还可以通过卫星DCP 平台远程传输数据，实现无人管理自动测量、采集和远程数据传输。 CE318测得的直射太阳辐射数据和天空扫描数据，主要用来计算大气透过率，反演气溶胶光学和其它特性，如粒度谱、相函数等。CE318太阳光度计不仅是一种大气气溶胶环境监测仪器，也可在遥感卫星传感器辐射定标时进行大气光学参数的测量。
2 系统结构及原理
2.1 仪器工作原理
2.1.1 大气光学厚度
地面测得的直射太阳辐射E （W/m 2）在特定波长上根据Bouguer 定律，有：
g T m R E E )exp(20τ??=? （1）
其中E 0是在一个天文单位（AU ）距离上的大气外界的太阳辐照度，R 是测量时刻的日地距离（AU ），m 是大气质量数，τ 为大气总的垂直光学厚度，T g 为吸收气体透过率。若仪器输出电压V 与E 成正比，则公式（1）可写成：
g
T m R V V )exp(20τ??=? （2）
其中V 0是定标常数，在大气相对稳定条件下，进行不同太阳天顶角情况下的太阳直射辐射测量，仪器输出电压V 是m 的函数，V 0是从一系列观测值外插到m 为0时的电压值V 。由lnV+lnR 2与m 画直线，直线的斜率就是垂直光学厚度-τ，截距就是太阳光度计在大气外界测得的电压信号V 0，这就是常说的Langley 法。
大气总的消光光学厚度τ由分子散射（Rayleigh ）、气体吸收消光（如臭氧，水汽）和气溶胶散射三部分组成，
g
a
r
τ
τ
τ
τ++= （3）
其中Rayleigh 光学厚度r τ由地面气压测值计算出来，在可见近红外波段气体吸收主要是臭氧和水汽的吸收。在没有气体吸收的通道，式（3）右边的第三项可以忽略，那么从总的光学厚度减去Rayleigh 光学厚度，气溶胶的光学厚度就计算出来。
2.1.2 气溶胶参数
对于气溶胶光学厚度，假定气溶胶粒子谱分布遵循容格（Junge ）分布，垂直大气柱气溶胶粒子尺度谱分布如式（4）：
)
1()()
()(+??==
νr z c dr r dN r n （4）
其中r 是球形粒子的半径，N(r)为单位面积上气溶胶粒子总数，ν是Junge
参数，因子C(z)与高度z 有关，正比于气溶胶的浓度。在Junge 气溶胶谱类型和气溶胶复折射指数与波长无关条件下，气溶胶光学厚度与波长的关系满足公式（5）：
2)(+??=νλλτk a （5）
式（5）中k 为Angstrom 大气浑浊度系数，是波长1μm 处大气气溶胶光学厚度。由式（5）可知，我们可以通过测量气溶胶光学厚度的谱分布就能求出ν和k ，利用k 和ν继而可以求出其它波长上的气溶胶光学厚度。 2.1.3 改进Langley 法
在地面测得的直射太阳辐射信号在940nm 附近水汽吸收带不符合Bouguer 定律，Bouguer 指数消光定律是对单色辐射而言。依照Bruegge 和Halthore 在1992年的研究成果，水汽透过率这时用两个参数表达式来模拟：
)exp(b w aw T ?=
（6）
其中Tw 是通道上的水汽吸收透过率，w 是大气路径水汽总量，a 和b 是常数，在给定的大气条件下，它们与太阳光度计940nm 通道滤光片的波长位置、
宽度和形状有关，还与大气中的温压递减率和水汽的垂直分布有关。a 和b 由辐射传输方程模拟来确定。为了在各种大气条件下能有效利用太阳光度计反演水汽量，有必要研究a 和b 对这些条件的灵敏度。
在940nm 水汽吸收带，太阳光度计对太阳直射辐照度的响应可表示为：
w T m R V V ???=?)exp(20τ （7）
其中τ 是Rayleigh 散射和气溶胶散射光学厚度，它们相互独立，气溶胶光学厚度通过其它通道（如870nm 和1020nm ）内插得到。斜程水汽量w=m*PW ，PW 为垂直水汽柱总量。将（6）式代入并两边取对数，得
b
b PW am R V Ln m LnV ??=+?)(20τ （8）
在稳定和无云大气条件下，以mb 值为X 轴，以上式左边为Y 轴画直线，直线的斜率为-a PW b ，Y 截距为Ln(V 0R -2)。这就是通常所说的改进的Langley 法。
2.2 仪器结构
CE318型太阳光度计主要由以下部分组成：（1）仪器主体：传感器头部、扫描步进马达和机械臂；（2）控制箱：提供软件控制预定的扫描和采样指令，获取数据，内置电池；图1为已架设好的CE318。
图1
CE318太阳光度计
如图2所示，仪器主体的主要部件包括：
z 安装在机械臂顶部的方位步进马达，机械臂的一侧是天顶角步进马达，
另一侧是传感器头部。
z 对准器安装在传感器头部，在传感器内部有两个硅探测器，分别对应于
两个对准器。两个对准器具有同样的视场角（1.2°），但是具有不同的孔径。它们结构上是一整体，并用一个长的螺钉向下紧固，以阻止光和水浸入。较大的孔径对准器十倍于太阳对准器，提供必要的动态范围来观
测天空。
z滤光片轮安装在传感器内，它安装在对准器窗口和探测器之间。滤光片轮由八个窄波段干涉滤光片组成，其光谱通道参数见表1。
表1CE318自动跟踪扫描太阳光度计光谱通道
通道号
CE318标准 AERONET仪器通道
中心波长nm 带宽nm中心波长nm带宽（nm）
1 1020 10 340 10
2 870P1 10 380 10
3 670 10 440 10
4 440 10 500 10
5 870P2 10 670 10
870 10 870 10
6
936 10 940 10
7
8 870P3 10 1020 10
注：P1、P2、P3为极化通道
z三根电缆（一根粗电缆连接传感器头部和控制箱，另两根电源电缆分别对应于两个马达）。仪器主体连接在一个基盘上以便仪器安装在一个水平面上。
z控制箱由一个控制模块组成。控制模块是一个四方形白色的箱子，它准确控制扫描和CE318测量程序。它内部有一电池，仅服务于仪器的软件部分。控制箱也储存数据并能够被查询。
z外部湿度传感器连接到控制箱上，控制传感器头在下雨时中止测量，并自动将光学头部置于PARK（停止工作）状态，并使对准器向下指向基座。
以上部件与所有电缆的连接采用防雨硅树脂密封在各自的箱子内。
图2CE318太阳光度计结构示意图
2.3 技术指标
（1） 由直射太阳辐照度观测推出大气透过率。
（2） 垂直气溶胶光学厚度在大气质量数为2时的精度是±0.01-0.02。
（3） 由天空辐射测量可推出的气溶胶在0.1-3 μm范围内的尺度谱分布，它用于辐射传输计算。
（4） 从尺度谱分布可推出气溶胶相函数。
3 系统安装及操作方法
3.1 系统安装
（1） 电缆连接：是各部件之间的电子连接，连接电缆线到控制箱，主要包括跟踪底座两根步进电机电缆（AZ和ZN）、外部电池电缆、传感
器头部电缆、湿度传感器电缆等；
（2） 配置控制测量单元：即输入日期时间和测点的经纬度见参数设置
（3） 系统定位
?放置三脚架使太阳能板在北半球朝南，南半球朝北；
?架好三脚架后，调整三腿使太阳光度计底盘水平，调至水平后固定腿部；
?将跟踪底座固定在一个稳定水平面上，但传感器头不要放上；
?用螺丝刀将底座调平；
?启动PARK指令（指令的详细说明见下面章节）；
?底座到达PARK位置，按如下方法固定传感器头：
瞄准器朝下（天底）
传感器头连接器靠近轴
?用一塑料圈或金属弹簧固定传感器头的电缆；
?启动GOSUN指令，并调整传感器头电缆的位置
转动底座使瞄准器对准太阳（通过沿着垂直轴转动整个系
统）
再次启动PARK指令
重复GOSUN指令，确认是否对准太阳
注：在P A R K位置，高度角旋转轴朝向地理的东西方向，传感器头在西。头部旋转面在子午面上。
方位角定位
?启动PARK指令；
?把步进马达系统放到架子上，并调节使其底座水平；
?导引天顶马达控制轴朝西（垂直运动）；
?启动GOSUN指令；
?用手水平转动马达系统底座，使对准器瞄准太阳。当太阳的像尽可能接近对准孔，表明操作正确；
?使马达系统底座水平，如果必要，检查配置和修正平台的位置；
?调整底座的螺钉，再次控制水平；
?当所有螺丝固定之后，再检查所有前面的操作。
3.2 操作方法
CE318不需要操作者的帮助可以实现自动操作。其运行流程是：先让对准器对准太阳的近似位置测量直接太阳辐射，该位置是根据时间、地理参数坐标等用内部程序计算的。一个四象限探测器接着利用一个反馈循环将太阳定位在对准器视场的中央，滤光片轮在探测器前转动进行一个测量过程。一次测量过程需要10秒。为了分辨薄卷云的存在，需进行三次测量，此过程一般需要持续35秒。在数据分析过程中，被测值间相互比较，然后删去非均匀值。等高度角天空辐射测量是在固定高度角和不同的方位角条件下扫描天空，获得四个滤光片上不同角度的天空光。太阳主平面天空测量就是在太阳、仪器和地表法线平面上进行天空扫描。在接近太阳时采集数据更频繁，因为太阳晕变化很快。天空扫描数据由辐射传输程序转化成气溶胶尺度谱分布和相函数。
3.2.1 太阳光度计的启动和参数设置
（1）第一次使用时，按任何键液晶屏将显示STANDBY信息
**stand by**
Awake: red key
再按红键进入主菜单，此时显示：
日/月/年时：分
PW MAN SCN VIEW
【G】【W】【Y】【R】
功能：
PW[G] 口令引入
--设置时间
--初始化
--设置常数
--设置参数
MAN[W] 进入手动操作
--用太阳SUN对准器
--用天空SKY对准器
SCN[Y] 进入设定程序操作
VIEW[R] 查看参数
--测量结果
--电池电压
如果一分钟之后无任何操作，屏幕将自动关闭。（2）时间设置：
GMT：格林威治时间（北京时减8个小时）PW/DAY [Y]
PW/DAY - [Y] 减
PW/DAY + [R] 加
PW/DAY / X [W] 下一个设置
设置顺序：年-月-日-时-分（秒缺省），如
Year : 93
OK X － +
设置或修改年
Month : 12
OK X － +
设置或修改月份
Day : 31
OK X － +
设置或修改日期
Hour : 23
OK X － +
设置或修改小时（格林威治时间）
Minute : 59
OK X － +
设置或修改分钟
利用[R]和[Y]键进行加减设置正确时间，时钟设置完毕按OK[G]键，返回PW 子菜单
（3）进入口令参数设置（PASSWORD）
按PW[G]，窗口显示；
23/59/59 PW 0
Pass Word － +
【Y】【R】
按[R]：表示增加
按[Y]：表示减少
在下列主菜单：
日/月/年时：分
PW MAN SCN VIEW
按[G]键，出现如下显示
23/59/59 PW 0
Pass Word － +
利用 + 号输入 PW=1时，出现一个子菜单
23：59：59
RTN INI DAT PAR
此时各键功能：
*RTN [G]：返回主菜单
*INI[W]：清除内存信息
*DAY[Y]: 设置或修改时间（各林威治时间）*PAR[R]：设置或修改参数
（4）常数和系统参数设置
按PW/PAR[R]键，出现如下显示（读内存）：
Reading EPRO M…
PW/PAR - [Y] 减
PW/PAR + [R] 加
PW/PAR / X [W] 下一个设置
具体参数：
Country(de 0-255)
OK X – +
设置国家编码（中国： 86）
District(0-9999)
OK X – +
地区编码设置（可按邮政编码设置）
Number(0-15)
OK X – +
光度计分配号（缺省）
SKY/max YES
OK X – +
天空测量注册选择
如果选择 * YES：测量8次最高值
NO ：末尾的当前值
SKY Cal NO
OK X – +
通过降低太阳通道增益来进行天空通道的定标
*YES : 标定的低增益
*NO ；在天空亮度测量中的高增益
Auto YES
OK X – +
*YES :通过程序控制按固定顺序开始自动测量
* NO ：非自动模式测量
Auto=>CART
NO
*YES : 存储器自动测量模式是安全的
*NO : 存储器手动测量模式是安全的
BCLSUN mn 1.0
OK X – +
在BCLSUN 测量方式下，选择太阳测量的时间间隔范围： 0.5-63.56 mn
T Offset +0.0
OK X – +
温度探测器零偏置补偿：（-0.8℃ – +0.7℃）
Org.offset 48
OK X – +
原点偏移量：在滤光轮上第一块滤光片的原点（1－255）
Org.H +0.0
OK X – +
滤光片允许精度，允许考虑方位轴静止位置可能出现的偏移量
Org.V +0.0
OK X – +
机械原点与地理标志比较
Lat mn +0
OK X – +
测站的地理纬度（以分计），如：26°20′为26*60+20′=1580′
Lon. HH E0
OK X – +
输入测站经度HH：
引入时角（ HH MM SS ），用E（东经）或W（西经）
HH ：小时MM ：分 SS ：秒
1小时﹤=﹥15°，4分﹤=﹥1° 4秒﹤=﹥1′ 1秒﹤=﹥15″
经度计算：
例1 Longitude=30°32′
HH=2 MM=2 SS=8
例 2 Longitude=35°32′50″
HH=35/15=2 余下5°，余下的5°变为5*60分 ，与分位上的32′相加后为332′，则MM=332 /15=22分 ，余下的2分变为2*60秒，与秒位上的50″相加后为170″，则SS=170/15≈11秒。所以最后得到 HH=2 MM=22 SS=11
根据测站实际测量经纬度数据和计算结果输入相应的经纬度。
重要操作指令列表
■3.2.2
下表列出了一些常用的重要操作指令。
PARK 仪器停止工作，回到光学头部垂直向下的原始状态
GOSUN 对准太阳
GO&SUN 先对准太阳，后进行SUN测量
TRACK 用四象限调整对准太阳
ORIGI A=Z=0，OR，ORG。H和ORG。V
ALMUC 等天顶角扫描
PPLAN 主平面扫描
BLACK 测暗电平
SUN 用SUN对准器测八通道亮度
SKY 用SKY对准器和高增益SUN测4气溶胶通道
LTRAK 追踪太阳对准
BCLSUN 追踪并等间隔SUN亮度测量
BCLTRK 长期跟踪
PPP 极化扫描
LANGL LANGLEY自我定标
PC 向PC传输数据
3.2.3 天空扫描测量
（1） 等天顶角扫描（ALMU）
等天顶角扫描是指观测天顶角等于太阳天顶角（θs=θv），在方位角平面上进行气溶胶通道天空辐射测量。方位角步长Δ随着?S-?V的变化而变化。当?S-?V小于20°到0°时，它较小。随着?S-?V接近180°时，步长逐步加大。
观测过程如下：
?在0°位置，以低增益用太阳瞄准仪，取八次测量中的最大值。在?S-?V=-6.0°~6.0°，以高增益用太阳瞄准仪（光晕），取两次测量的第
二次测量值。
?在?S-? V=6.0°~180.0°~354.0°，以高增益用天空瞄准仪，取两次测量的第二次测量值。
?在?S-?V=354.0°~366.0°，以高增益用太阳瞄准仪（光晕），取两次测量的第二次测量值。
（2） 主平面扫描（PPLAN）
气溶胶通道的天空辐射也在主平面进行测量，即方位角为常值而天顶角改变。相对于太阳位置数据，将根据如下的角度收集：
?-6.0°~6.0°，以高增益用太阳瞄准仪测量；
?6°~150.0°，以高增益用天空瞄准仪测量；
（3） 极化主平面扫描（PPP）
在－85°到+85°，以步长5°，仅作一次扫描，在每个位置上对870nm每个极化通道做一次测量。
表2CE318太阳光度计在三种天空扫描测量时的角度设置
Sun
Sky
(deg)
Almucantar-azimuth angle relative to Sun 0” 6.0, 5.0, 4.5, 4.0, 3.5, 3.0, 2.5, 2.0, -2.0, -2.5, -3.0, -3.5, -4.0. P-2.5, 5.0,
-6.0, -8.0, -10.0, -12.0, -14.0, -16.0, -18.0. -20.0,
~25.0. -30.0, -33.0,
-40.0, -45.0, -50.0. -60.0. -70.0, -80.0, -90.0. -100.0, ~110.0, -120.0,
-130.0, -140.0, -160.0, -180.0
Duplicate above sequence for a complete counter clockvise rotation to -6
Principal plane: standard- scattering angle from Sun (negative is below the Sun) 0” -6.0, -5.0, -4.5, -4.0, -3.5, ~3.0, -2.5, -2.0, 2.0, 2.5,
3.0, 3.5.
4.0. 4.5,
5.0,
6.0, 8.0, 10.0, 12.0, 14.0, 16.0, 18.0. 20.0, 25.0, 30.0,
35.0, 30.0, 45.0, 50.0,
60.0, 70.0, 80.0, 90.0, 100.0, 110.0, 120.0, 130.0.
140.0
Prinicipal plane: polarization-
zenith angle (negative is in the antisolar direction) －-85.0, -80.0, -75, -70, -65.0, -60.0, -55.0, -50.0, -45.0, -40.0. -35.0.
-30.0, -25.0, -20.0, ~15.0, -10.0, -5.0. 5.0, 10.0. 15.0,
20.0, 23.0, 30.0,
35.0, 40.0. 45.0, 50.0, 55.0, 60.0, 65.0. 70.0, 75.0,
80.0, 85.0
3.2.4 自动模式测量
CE318有两种工作模式，手动模式（MANUAL）和自动模式(AUTO)。手动模式需要用户指定某一指令让仪器做某项操作或某项测量，仪器的所有动作需要用户的干预；自动工作模式不需要用户的任何干预，太阳光度计内有一些编好的程序，可以在每天不同时刻完成一系列测量，并能将数据保存传送出去。另外，用户可以编一些程序令其自动执行。
表3CE318太阳光度计在自动工作模式时一天内所进行的测量指令
大气质量数设定指令大气
质量数
设定指令
7.0 3 SUN 3 SKY 3.4 3 SUN 3 SKY 6.5 3 SUN 3 SKY 3.2 3 SUN 3 SKY 6.0 3 SUN 3 SKY 3.0 3 SUN 3 SKY 5.5 3 SUN 3 SKY 2.8 3 SUN 3 SKY 5.0 3 SUN 3 SKY ALMUC
BLACK
2.6 3 SUN 3 SKY 4.5 3 SUN 3 SKY 2.4 3 SUN 3 SKY 4.0 3 SUN 3 SKY 2.2 3 SUN 3 SKY
3.8 3 SUN 3 SKY 2.0 3 SUN 3 SKY ALMUC PPLAN
BLACK
3.6 3 SUN 3 SKY 1.7 3 SUN 3 SKY ALMUC PPLAN
BLACK
3.3 日常检查
（1） 每天检查太阳光度计的光点位置是否偏离，如有偏离则需要进行调整；（2） 每天检查跟踪器是否能够准确跟踪太阳，并注意太阳光度计的启动和停止是否按照时间程序正常进行；
（3） 每天检查数据是否正常下载；
（4） 所有检查记录记入日检查表（附录7.1）中；
4 系统维护与校准
4.1 系统维护
放置在野外的CE318太阳光度计要进行每周一次的维护和检测，主要有如
下项目，请将检查结果记入周检查表（见附录7.2）中：
4.1.1 检查系统的完整性
z检查电池连接，检查ZN/AZ电缆和光学头电缆的连接，查看安装箱是否漏水。
z确认湿度传感器是否工作正常（激活为0，不激活为1）。
系统是否对湿度传感器响应的检测方法如下：
VIEW—BAT(2)—HH—0 OR 1，如果传感器长期处于激活状态，可能有如下原因，传感器表面有污染物（如盐分，这时要进行清洁），湿度
传感器电缆被折，湿度传感器放在积水中。为防止露水影响，要将湿度
传感器面正对太阳。若湿度传感器对水不响应，可能有连接电缆没连接
好或者传感器已损坏。
4.1.2 检测电池电压
内部电池为5伏以上，外部电池在12.5伏以上，VITEL DCP发射器电压为
12.5伏以上，VITEL DCP在工作时它的电压会降0.5伏左右。
4.1.3 检测仪器的时钟
必须检测仪器时钟和GMT/DCP时钟，如果仪器时钟偏差10秒，就必须进行重新设置。
4.1.4 检测机机械臂和光学头是否水平
检测时先将仪器置于MANUAL工作模式并PARK光学头（注意：在AUTO 模式，仪器PARK时不水平）。机器人臂的水平调整是底部螺丝，调整光学头的水平是Zenith螺丝。
4.1.5 检测仪器的跟踪和对准器
主要检测仪器自动跟踪太阳的能力，在MANUAL工作模式选择GOSUN—TRACK，看太阳穿过对准筒上部小孔的像是否落在下方的凹槽里。若超过2mm，则需要调整。注意擦净四象限跟踪器入光窗口。
4.1.6 转存采集机内数据存储的文件夹
需要定期转存采集计算机内数据存储文件夹（由于数据文件很多，而文件夹内存储文件数目有限），一般一个月左右转存一次。该文件夹位置在D:\ASTP_DATA，具体步骤如下：
1、找到该文件夹，以时间起止+OPD（如2006.4.1-2006.5.1OPD）来重
新命名此文件夹，并打成压缩包另外存储。
2、在D：\ 新建一个文件夹，以ASTP_DATA命名。
注意：以上操作应在数据下载间隔完成，并尽快完成，以免影响数据下载。
4.2 系统定标
定标是指将仪器的数字输出转换成预期的物理量，这里所指的物理量指气溶胶光学厚度、水汽量和辐亮度（W/m2.Sr.μm）。仪器每六个月需要进行一次定标，定标时将仪器与标准仪器进行比较得出定标系数。标准仪器自身的定标采用Langley技术进行。影响定标系数稳定性的因子主要是仪器的光学滤光片，平均每年衰减1―10％，滤光片需要两三年更换一次。
5 数据及格式
太阳光度计所有通道直射太阳辐射数据在大气质量数大于2时每0.5获取一次，其它时候每15分钟测量一次。如果天气条件允许，太阳天顶角近似60度时，太阳等高度角数据在四个通道440，670，870，1020nm每天获取两次。太阳主平面天空辐射在同样四个通道上每天获取4次，所有数据储存在控制箱内的内存中。通过标准RS-232端口和通讯线，可使用计算机来下载存储器中的数据。利用与仪器配套的ASTP传输软件，能够将太阳光度计原始数据K7格式文件转换成ASCII文件。
图3数据传输软件ASTP界面
数据格式范例：
"15/06/1999","14:25:46",4089,7316,10770,2396,14119,2668,28/9,0,2,39
"15/06/1999","14:25:26",4264,7958,11293,2500,15248,2952,28/8,0,2,38
"15/06/1999","14:25:06",4319,8083,11506,2541,15549,3015,28/7,0,2,37
"15/06/1999","14:24:49",4339,8116,11529,2545,15582,3032,28/7,0,2,36
"15/06/1999","14:24:26",4312,8125,11588,2561,15675,3048,28/5,0,2,35
"15/06/1999","14:24:07",4342,8165,11567,2558,15718,3050,28/5,0,2,34
"15/06/1999","14:23:49",4355,8198,11626,2566,15733,3050,28/4,0,2,33
"15/06/1999","14:23:28",4356,8202,11673,2579,15836,3075,28/4,0,2,32
6 安全及注意事项
（1） 在插拔RS-232通讯线缆时，必须在计算机和太阳光度计均处于关机的状态下进行，以防止RS-232口的损坏，并注意静电对RS-232口的影响；（2） 当湿度较大，或有降水天气过程来临时，应及时巡视仪器光学头的位置，
必要时应做调整或进行遮挡和保护；
（3） 非专业人员不得清洁滤光片。
（4） 当遇沙尘天时，应及时对仪器进行遮盖和保护；（5） 遇雷电天气时应停机防止雷击。
可见分光光度计操作规程
722N可见分光光度计操作规程 （IATF16949-2016/ISO9001-2015） 一、使用步骤 1、连接仪器电源线，确保仪器供电电源有良好的接地性能； 2、接通电源，使仪器预热20分钟。（不包括仪器自检时间）； 3、用
2、仪器使用完毕应盖好防尘罩。可在样品室及光源室内放置硅胶袋防潮，但开机时一定要取出； 3、长期不用仪器时，尤其要注意环境的温度、湿度，定期更换硅胶。 4、工作条件：环境温度：5~35℃；相对湿度：不大于85%RH； 三、期间核查 1、波长范围检查：主机正常开机并预热30分钟，模式为“透射比”档， 转动波长旋钮至波长范围两端按100%T健,应能正常调节100%T,开样品室盖时按0%T应能正常调节0%T。 2、透射比重复性检查：将主机波长设定至550nm，仪器调0%T，调100%T。 置入透射比为40%T左右并在附近平坦吸收的样品(例如:中性滤光片)连测三次检查显示值,其最大差值应在±0.3%T内。 3、定点噪声检查：设定波长在550nm，仪器调0%T，调100%T，设定标尺至“吸光度”，观察显示窗内数字跳动在0.002A范围内。 4、波长重复性检查：设置标尺为“透射比”，采用分光光度计通用的镨钕滤光片作样品。以空气为空白，仪器调0%T，调100%T，将样品置入光路，读出在520~540nm波长范围内与样品标准峰值相对应的波长值。重复三次,波长读数误差不应大于±1nm。 5、核查周期：半年一次 四、设备维护 1、为确保仪器稳定工作，电压波动较大的地方，建议用户配备220V稳压器； 2、仪器接地要良好； 3、干燥剂应保持其干燥性，发现变色立即更换或活化后再用；
OBLF光谱仪操作规程-1
4. 4. 1 氩气供应要求 气体型号： 只有纯氩气（含A r99. 995%）及更高纯度的氩气可用。减 压阀门要求： 两级减压阀门要保证纯净的氩气的初始压强为3bar ，流量最低要达到800l / h。 5、样品的准备 ·样品激发之前必须将其磨光。对于钢和铸铁（颗粒大小，对钢是60 到80 之间， 对铸铁是30 到60 之间），建议用适合于本仪器样品的砂轮干磨。 ·砂轮一定不要被高合金含量的样品污染（例如：应该先用于低合金样品，再用于高合金样品）。 ·必须确保样品在磨的过程中没有过热。如果需要，样品应该用水冷却，再干燥，用尽可能短的时间干磨。 ·软质样品（例如：铜、铝、锌、铅）必须车削表面或用酒精湿磨。 ·磨好的表面一定不要玷污（例如用手触摸）。 6、操作 6. 1 仪器的开机与关机 用仪器内部电源接线板主开关开机与关机。 一旦光谱仪的开关置于“OFF”，仪器的所有组件都与电源断开。警 告： 在维修和打开设备面板之前，主开关必须处于“OFF”位置。只有专业人员除外。 在预先知道要停电的情况下，一定要关机。 仪器程序一定要在关机之前退出，以保证所有的硬盘操作全部完成，否则可能造成数据丢失。 关机前注意： 跟所有用电设备一样，这台仪器在打开时也消耗能量，也有一个消耗大小的问题。这样，就该确定一下多长时间开关一次，对于这一问题，取决于设备操作的各个条件， 并要考虑以下这些： ·所有O B L F光谱分析仪能长期开着而无危险。 ·本仪器是复杂的测量系统，在打开之后到达设备的稳定状况和最大测量精度，自然需要一个时间。 ·长期关闭之后，例如，几小时或几天，必然会使真空室的压强增加，自动恒温控制的光学系统的温度降低。这意味着在光谱仪重新开机之后，真空泵和加热系统需要一段时间才能达到分析样品所需要的稳定状态。 ·作为一种防止不必要的能量消耗和物质损耗的有效措施，O B L F为所有的光谱 仪安装了一种辅助功能，即在启动之后的低功耗功能，它只让那些保证分析仪的稳定性和自动检测系统而必需的组件处于工作状态。 与此同时，光谱仪只有在长期不用的情况下（例如：长期的工作假期期间），在可预见的停电，或者在要进行修理时才关闭。在光谱仪没有真正使用期间，为了合理的利用能源，辅助功能应被激活，可采用手动模式，或者是自动模式。
CE318_太阳光度计技术手册
CE318太阳光度计技术手册 中国气象局监测网络司
编写说明 为了满足中国气象局沙尘暴站业务化运行的需求，同时，为观测人员了解测量原理、对仪器进行操作和维护提供指导，为研究人员开展科研工作提供参考，有关专家和有经验的业务技术人员共同编写了本材料。 本材料由中国气象科学研究院中国气象局大气成分观测与服务中心、北京市气象局和国家卫星气象中心共同组织编写。
目 录 1 概述 (1) 2 系统结构及原理 (1) 2.1 仪器工作原理 (1) 2.1.1 大气光学厚度 (1) 2.1.2 气溶胶参数 (2) 2.1.3 改进Langley法 (2) 2.2 仪器结构 (3) 2.3 技术指标 (5) 3 系统安装及操作方法 (5) 3.1 系统安装 (5) 3.2 操作方法 (6) 3.2.1 太阳光度计的启动和关闭 (6) 3.2.2 重要操作指令列表 (8) 3.2.3 天空扫描测量 (12) 3.2.4 自动模式测量 (13) 3.3 日常检查 (14) 4 系统维护与校准 (14) 4.1 系统维护 (14) 4.1.1 检查系统的完整性 (14) 4.1.2 检测电池电压 (14) 4.1.3 检测仪器的时钟 (15) 4.1.4 检测机器人臂和光学头是否水平 (15) 4.1.5 检测仪器的跟踪和对准器 (15) 4.2 系统定标 (15) 5 数据及格式 (16) 6 安全及注意事项 (16) 7 附录 (18) 7.1 日检查表 (18) 7.2 周检查表 (19)
1 概述 大气气溶胶光学厚度的测量可反映气溶胶粒子对太阳辐射的消光作用。世界气象组织的全球大气观测网（WMO-GAW ）将大气气溶胶光学厚度的观测作为基本观测项目，目的是对全球大气气溶胶的变化趋势进行长期观测，进而研究其对全球和局地气候变化的影响。同时气溶胶光学厚度的地基观测结果，也是对卫星光学遥感校准的一种重要的手段。WMO-GAW 推荐了两种通过直接测量太阳分光辐射求出气溶胶光学厚度的方法，一种方法是采用一组短波截止滤光片和直接日射表相配合进行测量，另外一种是使用太阳光度计的测量方法。 我国沙尘暴监测站所使用的CE318型太阳光度计，是法国CIMEL 公司制造的一种自动跟踪扫描的太阳光度计。该仪器在可见近红外波段有8个光谱通道，它不仅能自动跟踪太阳作太阳直射辐射测量，而且可以进行太阳等高度角天空扫描、太阳主平面扫描和极化通道天空扫描。CE318能自动存储测量数据，并在测量完成后传输到计算机保存，它还可以通过卫星DCP 平台远程传输数据，实现无人管理自动测量、采集和远程数据传输。 CE318测得的直射太阳辐射数据和天空扫描数据，主要用来计算大气透过率，反演气溶胶光学和其它特性，谱、相函数等。CE318太阳光度计不仅是一种大气气溶胶环境监测仪器，也可在遥感卫星传感器辐射定标时进行大气光学参数的测量。 2 系统结构及原理 2.1 仪器工作原理 2.1.1 大气光学厚度 地面测得的直射太阳辐射E （W/m 2）在特定波长上根据Bouguer 定律，有： g T m R E E )exp(20τ??=? （1） 其中E 0是在一个天文单位（AU ）距离上的大气外界的太阳辐照度，R 是测量时刻的日地距离（AU ），m 是大气质量数，τ 为大气总的垂直光学厚度，T g 为吸收气体透过率。若仪器输出电压V 与E 成正比，则公式（1）可写成：
光栅光谱仪的使用(北科大实验报告)
光栅光谱仪的使用实验报告 学院高等工程 师学院 班级自E152学号41518170姓名郑子亮 一、实验目的与实验仪器 【实验目的】 1.了解平面反射式闪耀光栅的分光原理及主要特性 2.了解光栅光谱仪的结构，学习使用光栅光谱仪 3.测量钨灯和汞灯在可见光范围的光谱 4.测定光栅光谱仪的色分辨能力 5.测定干涉滤光片的光谱透射率曲线 【实验仪器】 WDS-3平面光栅光谱仪（200~800nm）。汞灯，钨灯氘灯组件，干涉滤光片等。 二、实验原理 （要求与提示：限400字以内，实验原理图须用手绘后贴图的方式） （1）平面反射式光栅与光栅方程 规定衍射角Θ恒为正，i与Θ在光栅平面法线的同侧为正，异侧为负。K是光谱级 对于常用的平面光栅光谱仪，谱板中心到光栅中心的连线与入射光线在同一平面内，因此，衍射角Θ可当做入射角i，光谱方程为： （2）闪耀问题 闪耀波长： 2平面光栅光谱仪结构组成 （1）光学系统 （2）电子系统 （3）光栅光谱仪操作
3.色分辨率 光栅光谱仪的色分辨率是分开两条邻近谱线能力的量度 4.滤光片光谱特性 光谱透射率为： 三、实验步骤 （要求与提示：限400字以内） 1.准备工作 开机前，需要缓慢旋转入射狭缝宽度调节旋钮，设置参数 2.校准光谱仪的波长指示值 利用氘灯波长值为486.0nm的谱线校准光谱仪，利用“数据处理”菜单的功能读出测量的氘灯光谱谱线波长，如果有偏差，用“系统操作”菜单中的“波长校正”功能进行校正3.汞灯光谱和光谱仪分辨率的测量 （1）入射缝宽和出射缝宽设定在0.15~0.20nm之间，负压-300~-600之间 （2）移去钨灯&氘灯组件，将汞灯置于入射狭缝前，进行快速全谱扫描，根据光谱测量结果进一步调节狭缝宽度、负高压等参数，使得记录的谱线高度适当，再进行一次慢速全谱扫描，保存实验数据。 4.滤色片光谱特性的测量 5.退出系统与关机 四、数据处理 （要求与提示：对于必要的数据处理过程要贴手算照片） 1. （1）汞灯光谱
红外分光光度法检验标准操作规程
红外分光光度法检验标准操作规程 目的：建立红外分光光度法标准操作规程，以确保检验结果的正确性与准确性。 范围：本规程适用于红外分光光度法。 职责：检测中心、质量管理部对本规程实施负责。 内容： 1.简述 化合物受红外辐射照射后，使分子的振动和转动运动由较低能级向较高能级跃迁，从而导致对特定频率红外辐射的选择性吸收，形成特征性很强的红外吸收光谱，红外光谱又称振-转光谱。 红外光谱是鉴别物质和分析物质化学结构的有效手段，已被广泛应用于物质的定性鉴别、物相分析和定量测定，并用于研究分子间和分子内部的相互作用。 习惯上，往往把红外区分为3个区域，即近红外区（12800～4000cm，0.78～2.5m）。其中中红外区是药物分析中最常用的区域。红外吸收与物质浓度的关系在一定范围内服从于朗伯-比尔定律，因而它也是红外分光光度法定量的基础。 红外分光光度计分为色散型和傅里叶变换型两种。前者主要由光源、单色器（通常为光栅）、样品室、检测器、记录仪、控制和数据处理系统组成。以光栅为色散元件的红外分光光度计，以波数为线性刻度，以棱镜为色散元件的仪器，以波长为线性刻度。波数与波长的换算关系如下： 波数（cm-1 ）= 104 /波长μm 傅里叶变换型红外光谱仪（简称FT-IR）则由光学台（包括光源、干涉仪、样品室和检测器）、记录装置和处理系统组成，由干涉图变为红外光谱需经快速傅里叶变换。该型仪器现已成为最常用的仪器。 2 红外分光光度计的检定 所用仪器应按现行国家质量与核查技术监督局“色散型红外分光光度计检定规程”、“傅里叶变换红外光谱仪检定规程”和《中国药典》附录规定，并参考仪器说明书，对仪器定期进行校正检定。
近红外光谱仪操作规程
NIR-Antaris II 傅立叶变换近红外光谱仪 一、工作环境 1．供电电源：AC220V±10%；50±1Hz单相交流电。 2．环境温度：15-35℃；空气相对湿度：45-80%RH。 3．仪器应置于固定的工作台上，不应有强震动源。 4．室内无电磁干扰及有害有毒气体。 二、开机 打开计算机电源开关，打开近红外光谱仪电源开关，电源指示灯（Power）亮，光谱仪开机预热1 h等仪器稳定后再使用。 三、工作流（Workflow）的建立 1．先计划好该工作流保存的路径、各样品分析报告和光谱保存路径，然后将所分析指标对应的分析模型建立到对应的文件夹中。 2．从桌面或“开始”菜单中打开RESULT-Integration软件。 3．从“文件”菜单中的“新建工作流”选项或工具栏上的“新建”工具新建一个工作流，并点击“另存为”工具将其保存到预先计划好的路径下。 4．点击工具栏上的“向导”，在弹出窗口中的“样品物质”处输入样品名称，并分别设置以下各项： ①采集 ?采集方式的选 ?背景和样品采集时的提示信息 ?采集次数、分辨率、光谱数据格式 ②测量 ?当前工作流的保存路径 ?建模方法 ?测定类型 ③报告 ?表头、表格、光谱、打印报告 ④归档
⑤点击确定，关闭当前窗口 5．在“执行”和“注释”下的文字框中输入对该工作流的描述信息，如说明该工作流的用途和方法等。 6．点击导视窗口中的各项Event前面的，将其下的子事件展开。 7．分别在导视窗口点到各项子事件，在右边的显示和参数设置窗口中设置的各项事件参数： ①设置采集项 在使用向导时已经设置过分辨率、扫描次数。在样品光谱采集时，还要看 是否使用样品杯旋转器，所以可以通过“样品规格”后面的“详细信息”按键 进入到下一个界面。对于积分球方式，如果使用，“样品杯旋转器”后面可以选 择“旋转样品杯”，不使用则选择None。 ②设置测试项 点击“详细信息”按键，选择对应的模型文件、建模所使用的方法、设置 模型测定的指标。 ③设置报告项 鼠标点击导视窗口的“报告”，点击“详细信息”按键，可设置报告的名称； 使用窗口下方的“添加”和“删除”按钮可添加或删除各项，“向上”和“向下” 按钮可对报告中的各项进行上下排序。使用右方的“新建”按钮可以新建报告 项，“详细信息”按钮可以查看和设置各项的详细参数。 ④设置存档项 在该处可设置需要存档的项目、保存路径、报告和光谱保存格式、报告和 光谱存档文件名等。 8．使用工具栏的“添加”按钮添加事件（Event）。 根据设置工作流程的需要，可以使用工具栏上的“添加”按钮添加各种Event，然后按类似于前面各步的方法设置各项参数，在导视窗口中根据需要设置好次序，以达到按既定的程序对样品进行分析的目的。 9．工作流的测试。 按前述方法建立好工作流后，可以通过工具栏上的“测试”按钮，对工作流进行测试，以检查工作流是否能够按照预定的程序运行。
日本prede-POM-02太阳光度计
专业经营各类实验仪器、科研仪器设备 日本prede-POM-02太阳光度计 太阳光度计是一款用于大气环境监测，卫星校正等方面的产品。南京欧熙科贸有限公司经营销售有日本prede-POM-02太阳光度计产品，受到市场的广泛青睐。因此，欧熙科贸将在本文内为您对该产品做基本介绍。 波段315，340， 380， 400，500，675，870，940，1020,1627,2200 nm有11种滤光片，用于大气和环境监测，气溶胶光学厚度，浑浊度测量，粒子谱分布，气溶胶物理和光学特性研究，卫星定标和辐射校正，大气污染高峰预报。 测量方法：多波段光学滤光分光光度计 探测器：硅光电二极管（对于紫外和可见光） InGaAs光电二极管（对于近红外光）
专业经营各类实验仪器、科研仪器设备波长精确度：2nm 半视觉角度：1o 软件：Windows?控制和数据采集软件 通讯：RS-232串口 标准供电：110/220VDC，50/60Hz 可选供电：24VDC 温度范围：-30~35℃ 低温选择：-50~35℃ 高温选择：-30~50℃ 跟踪器：带太阳和降雨传感器的主动太阳跟踪器 波长：315nm、340nm、380nm、400nm、500nm、675nm、870nm、940nm、1020nm、1600nm和2200nm 半波宽度：3nm对于315nm，半波宽度10nm对于其他滤波器 POM-2太阳光度计特点 ※完善的太阳跟踪器测量直接辐射，跟踪器带自动修正功能的太阳传感器 ※可通过程序设置测量时间和循环，采集单一或所有滤光器的信号 ※单个光学信号系统和探测器可提供高的稳定性 ※通过兰利修正的方法进行标定 ※降水传感器可防止降雨或雪堵塞校准管 ※防雨设计，工作可靠，环境适应性强
光栅光谱仪的应用 复旦介绍
光栅光谱仪的应用 摘要：本实验通过光栅光谱仪，测量并分析不同光源的发射光谱、溶液的吸收光谱、滤光片的透射光谱以及实验条件对光谱的影响。 关键词：光栅光谱仪、光电倍增管、发射光谱、吸收光谱、透射光谱 Abstract：In this experiment, the emission spectra of different light source, the absorption spectra of the solution, the transmission spectra of optical filters with several colours, and the effects caused by experimental conditions are measured and analyzed with the help of the grating spectrometer. Keywords: grating spectrometer, photomultiplier, emission spectrum, absorption spectrum, transmission spectrum.
一、引言 光栅光谱仪，是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。本实验利用定标后的光栅光谱仪，测量不同光源的发射光谱、物质吸收光谱以及透射光谱，并研究分析实验条件对光谱的影响，了解光谱特性。 二、实验原理 1.发射光谱： 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱1。处于高能级的原子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能量发射出去形成的光谱。 由于产生的情况不同，发射光谱又可分为连续光谱和明线光谱。 稀薄气体发光是由不连续的亮线组成（实际由于光线通过时会产生吸收光谱，特定频率的光被吸收后形成暗线或暗带，剩下的就是光谱中的明线），这种发射光谱又叫做明线光谱，原子产生的明线光谱也叫做原子光谱。 固体或液体及高压气体的发射光谱，是由连续分布的波长的光组成的，这种光谱叫做连续光谱。 白炽灯与汞灯的发射光谱区别就在于，前者是连续光谱而后者是明线光谱。 2.吸收光谱： 物质吸收电磁辐射后，以吸收波长或波长的其他函数所描绘出来的曲线即吸收光谱。是物质分子对不同波长的光选择吸收的结果，是对物质进行分光光度研究的主要依据2。 吸光度是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数（即lg(Iin/Iout)）3。 吸光度与物质的浓度、温度、本身性质等有关。 在多组分体系中，如果各组分的吸光质点彼此不发生作用，那么吸光度便等于各组分吸光度之和，这一规律称吸光度的加和性。 [I0为入射光强，I为出射光强] (1) 吸光度公式：Aλ=log I0 I 对较稀溶液，有比尔—朗伯定律： A=αlc [α是吸收系数，l是光在样本中经过距离，c是浓度] (2) 3.光栅单色仪： 1引自《百度百科·发射光谱》； 2引自《百度百科·吸收光谱》； 3
可见分光光度计安全操作规程(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 可见分光光度计安全操作 规程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2245-29 可见分光光度计安全操作规程(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1.准备工作： (1)启动电源开关（电源电压为220V），仪器显示“F7230”。检查仪器运转是否正常并填写仪器使用记录。 (2)按“CLEAR”键，仪器显示“YEA”。 (3)按“0%τ”键，仪器显示“00-00”，表示仪器进入计时状态，时间从88年1月1日0时0分开始。 (4)按“MODE”键，仪器显示τ（T）状态。 2.仪器基本使用方法： (1)调节波长旋钮使波长移到所需处。 (2)四个比色皿，一个放入参比试样，其余三个放入待测试样。将比色皿放入样品池内的比色皿架中，夹子夹紧，盖上样品池盖。
(3)将参比试样推入光路，按“MODE”键，使显示τ（T）状态或A状态。 (4)按“100%τ”键,至显示“T100.0”或“A0.000”。 (5)打开样品池盖,按“0%τ”键，显示“T0.0”或“A E1”。 (6)盖上样品池盖，按“100%τ”键，至显示“T100.0”。 (7)然后将待测试样推入光路，显示试样的τ(T)值或A值。 (8)如果要想将待测试样的数据记录下来,只要按“PRINT”键即可。 (9)填写仪器使用记录。 3.维护保养：仪器不用时，放入变色硅胶，盖上样品池盖;若长时间不用时，每月要进行一次通电运行检查。 请在这里输入公司或组织的名字 Enter The Name Of The Company Or Organization Here
光谱仪操作规程
光谱仪操作规程 一、实验室条件： 1、实验室要求温度控制在16--30摄氏度之间；开启设备 之前应首先将实验室温度升起。 2、实验室相对湿度要求控制在30—70%。 3、实验室应保持清洁，无灰尘、震动。 4、试样要求厚度超过1mm，覆盖面积控制在15-50mm，测 试面必须光滑。用40-80目砂轮或铣床制作，制作后不能用手或水清理，可以用钢丝刷进行清理。 二、开关机、操作注意事项：（操作必须顺序进行） 1、先检查各部位是否正常： （1）、检查循环水位是否正常，控制在总高度的1/3处，最高不超过总高度4/5. （2）、检查真空泵油位是否正常。 （3）、检查氩气是否充足。 2、开机： （1）、打开稳压器电源开关 （2）、打开光谱仪主电源开关即MAINS 16A.(1#) （3）、打开真空泵电源开关即VACUUMPUMP(2) (4）、打开水泵电源开关即 WATERPUMP(3) (5)、打开电子板电源开关即ELECTRONICS(4) (6)、打开负高压电源开关即HVPS(5)
（7）、打开电脑，用户名输入ARL回车进入，选择程序进入即可，再点登陆用户名输入U（一般操作）或M（管理员，可以更改程序）回车进入；查看设备状态，看数据是否控制在范围内。(所有数据必须没有大于或小于号)一般开机后4至5小时后才能使用。 （8）、打开氩气，压力表控制在0.35MPA，如果氩气净化机需再生时将压力表调至0.5MPA。（现在的表指针+0.35）先用净化机的II塔（按净化机的指示旋转手柄到指定位置） 3、关机： （1）、正常关机按开机的反顺序操作，必须按步骤关机。（2）、遇到突然停电时应先关闭光谱仪主电源开关，防止突然来电损坏设备。（禁忌设备用电急停急送） 4、程序操作： （1）、每天第一次应先做标准样测试：先登录程序OX SAS，选择管理员用户名进入界面。点‘测量类型标准样’点‘任务’再点‘TS’，点‘方法’再点‘FELAST’，‘类型标准’点方法中以创建的方法，再创建名称即可。将标准样放于‘激发台’开始打样，连续打三点点击完成。（如45#、35#类型标准样）看测试的数据相对数据小于5%即可。 （2）、点‘定量分析’开始对工作中试样进行打样，打样后点击完成。 三、维护与保养：
CE318型太阳光度计关键技术及误差分析
CE318型太阳光度计关键技术及误差分析 卞良1，2李保生1李东辉2 （1合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009； 2中国科学院遥感应用研究所北京100101） 摘要：大气气溶胶地基遥感监测由于其精度高、参数多、易于维护等特点，近几十年里发展迅速。CE318 型太阳光度计作为地基遥感监测的基本仪器，在美国NASA建立的气溶胶自动监测网AERONET的影响下， 越来越普及。中国正在逐步建立和完善以CE318为基础的气溶胶自动监测网。本文简单介绍了CE318型太 阳光度计的基本结构和功能，详细介绍了其高精度分光探测、高精度太阳跟踪和自动化测量三个方面的关 键技术，并对仪器误差来源做了深入分析，为基于CE318的气溶胶地基遥感监测提供支持。 关键词：CE318；太阳光度计；地基遥感；关键技术；误差分析 中图分类号：P407；P111.41；P122 Key Technologies and Error Analysis of Sun Photometer CE318 Bian Liang 1,2, Li Baosheng1, Li Donghui2 (1 School of Instrument Science and Opto-electronics Engineering, Hefei university of Technology, Anhui Hefei 230009, China; 2 Institute of Remote Sensing Applications, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China) Abstract: Due to its high precision, multi-parameter, easy to maintain, Ground-Based Remote sensing monitoring of atmospheric aerosol has developed rapidly in recent decades. Sun photometer CE318 is the main instrument for ground-based remote sensing monitoring. It is becoming increasingly popular under the influence of AERONET established by NASA. The automatic aerosol remote sensing monitoring network based on CE318 is improving gradually in China. This presentation briefly introduced the basic structure and function of CE318 sun photometer, and presented in detail its three key technologies of high precision spectrometer detection, high precision sun-tracking and automated measurement, in addition, analyzed its error sources. These studies provide support to aerosol remote sensing monitoring based on CE318. Key words:CE318; Sun photometer; Ground-based remote sensing; Key technologies; Error analysis 作者简介：卞良(1986—)，男，硕士研究生，研究方向为大气气溶胶高精度光学遥感监测方法研究；李保生(1974—)，男，博士，副研究员，主要从事干涉测量方法、气溶胶测量、地基遥感网络自动化方面的研究
红外光谱仪操作规程及注意事项
发表日期：2007年6月3日【编辑录入：admin】 1．保持室内干燥，空调和除湿机必须全天开机（保持环境条件2５±１０℃左右，湿度≤７０％）； 2．保持实验室安静和整洁，不得在实验室内进行样品化学处理，实验完毕即取出样品室内的样品。 3．经常检查干燥剂颜色，如果兰色变浅，立即更换。 4．根据样品特性以及状态，制定相应的制样方法并制样。5．测试红外光谱图时，扫描空光路背景信号和样品文件信号，经傅立叶变换得到样品红外光谱图。根据需要，打印或者保存 红外光谱图。 6．实验完毕后在记录本上记录使用情况。 7．设备停止使用时，样品室内应放置盛满干燥剂的培养皿。8．干燥剂再生：将干燥剂在烘箱内105℃烘干至兰色（约3小时）即可。 9．将压片模具、KBr晶体、液体池及其窗片放在干燥器内备用。10．液体池使用NaCl、CaF2、BaF2等晶体很脆易碎，应小心保存。11．液体池使用的KRS-5晶体剧毒，使用时避免直接接触（戴手套），打磨KRS-5晶体时避免接触或吸入KRS-5粉末，打磨的 废弃物必须妥善处理。
2010-01-12 17:11:38 来源：实验室设备信息网浏览：342次 红外光谱仪操作规程及注意事项 一、操作步骤 1．开机前准备 开机前检查实验室电源、温度和湿度等环境条件，当电压稳定，室温为21±5℃左右，湿度≤65％才能开机。 2．开机 开机时，首先打开仪器电源，稳定半小时，使得仪器能量达到最佳状态。开启电脑，并打开仪器操作平台OMNIC软件，运行Diagnostic菜单，检查仪器稳定性。 3．制样 根据样品特性以及状态，制定相应的制样方法并制样。 4．扫描和输出红外光谱图 测试红外光谱图时，先扫描空光路背景信号（Collect→Background），再扫描样品文件信号（Collect→Sample)，经傅立叶变换得到样品红外光谱图。 5．关机 （1）关机时，先关闭OMNIC软件，再关闭仪器电源，最后关闭计算机并盖上仪器防尘罩。（2）在记录本记录使用情况。 二、注意事项1．测定时实验室的温度应在15～30℃，所用的电源应配备有稳压装置。2．为防止仪器受潮而影响使用寿命，红外实验室应保持干燥（相对湿度应在65%以下）。3．样品的研磨要在红外灯下进行，防止样品吸水。 4．压片用的模具用后应立即把各部分擦干净，必要时用水清洗干净并擦干，置干燥器中保存，以免锈蚀。 5．OMNI采样器使用过程中必须注意以下几点： （1）样品与Ge晶体间必须紧密接触，不留缝隙。否则红外光射到空气层就发生衰减全反
紫外可见分光光度计操作规程
紫外可见分光光度计操作规程 1、目的 规范设备管理，正确使用、维护设备，防止设备事故发生，确保检测工作顺利开展。 2、适用范围 适用于TU-1810S紫外可见分光光度计的操作。 3、基本要求 3.1准备工作 3.1.1确认环境温度、相对湿度是否满足要求（要求温度为15℃～35℃、相对湿度不大于80%）； 3.1.2开机前打开仪器样品室盖，观察确认样品室无挡光物后再打开电源。 3.2启动 3.2.1打开电源，仪器显示初始化工作界面，仪器将进行自检并初始化，若初始化正常结束，系统将进入仪器操作主界面； 3.2.2仪器需进行预热使光源达到稳定后开始测量，预热时间一般为15～30分钟。 3.3运行 3.3.1选择数字键“3”→按“F1”→按“1”键选择工作模式为“标样法”→按“2”键用数字键将波长值输入，输入完成按“ENTER”键→按“3”键选择需要的浓度单位。 3.3.2继续按“F1”键进入标样法工作曲线参数设置界面→按“1”键输入标样数，输入完成按“ENTER”键→按“2”键，按照系统提示用数字键输入标样浓度，输入完成按“ENTER”键→再按“2”键，在一号池位置放置空白溶液，按“A/Z”键进行自动校零，校零结束将要测量的标样放入对应的比色池位置，按“START/STOP”键对当前测试的标样进行测量→测量结束系统提示输入下一号标样的浓度值，重复以上操作，直至标准曲线测试完成。
3.3.3按“3”键可看到标准曲线、曲线方程及相关系数，将线性方程及相关系数记录在原始记录本上，按“RETURN”键返回定量测量参数设置界面。 3.3.4按“F3”键进入试样池设置→再按“1”键选择试样池为5联池→按“2”键可利用数字键对样品池数进行设置，输入完成后按“ENTER”键→继续按“3”键选择一号池空白校正为“否”→按“4”键对移动试样池数进行设置，按“RETURN”键返回到定量测量画面→在一号池位置放入空白溶液，按“A/Z”键对当前工作波长进行零吸光度校正，将测量的样品依次放入设定的使用样品池中，按“START/STOP”键测量样品的浓度值。 3.4结束 测量结束将比色皿用去离子水冲洗干净倒置晾干，清理台面，关闭电源开关，并及时填写相关记录。 4、维护方法 4.1每次使用后应检查样品室是否积存有溢出溶液，经常擦拭样品室，以防废液对部件或光路系统腐蚀。 4.2仪器使用完毕应盖好防尘罩，可在样品室及光源室内放置硅胶袋防潮，但开机时必须取出。 4.3仪器液晶显示器及键盘日常使用时应注意防止划伤，并注意防水、防尘、防腐蚀等。 4.4定期进行性能指标检测，发现问题及时上报。 4.5长期不使用仪器时，应定期更换硅胶，每隔两星期开机运行一小时，确保仪器的正常使用。 5、安全操作注意事项 5.1操作设备时应确保环境的温度及相对湿度满足要求（温度为15℃～35℃、相对湿度不大于80%）。 5.2操作时不允许碰伤光学镜面，且不可以擦拭其镜面。 5.3仪器周围无有害气体及强腐蚀性气体，且不应该有强震动源。 5.4设备使用电源为220±10%，开机前应确认电源是否符合设备要求。 6、紧急应对措施
德国SPECTROMAXx光谱仪操作规程
SPECTRO MAXx光谱仪手册 1.如何打开、关闭SPECTRO光谱仪 按下列顺序开机，断电保护器---稳压器 ----SOURCE按钮---计算机---氩气 按开机的相反顺序可以关闭光谱仪 2.如何进入“Spark Analyse Vision MX”分析软件 双击桌面上“Spark Analyse Vision MX”图标就进入了我们的分析软件了，或者从开始STAR菜单的Program file中找到“Spectro Smart Studio”程序项，点击后出现“Spark Analyse Vision MX”，点击即可进入分析软件。（如下图） 点击此项 3. 如何选择所应用的日常分析程序（F10） 在键盘上按功能键F10会出现一个窗口(如下图),选取要用的程序后按OK Fe-01是用于对所有铁类产品进行分析的通用程序(铸铁也可以测) Fe-10是用于对中低合金钢(碳钢)进行分析的程序 Fe-30是用于对不锈钢进行分析的程序 Al-01是用于对所有铝类产品进行分析的通用程序 Al-10是用来测纯铝的程序 Al-50是用来测铝锌合金的程序 Cu-00是用F7对铜基曲线进行标准化时用，不能用于试样的分析 Cu-01是用于对所有铜类产品进行分析的通用程序 Cu-10是用来测纯铜(紫铜)的程序 Cu-20是用来测铜锌合金(锌黄铜)的程序
Cu-60是用来测铜锡铅合金(锡铅青铜)的程序 4.如何输入样品号、炉号、质量牌号、操作员（F5） 在Analysis窗口(分析窗口)中，按键盘功能键F5会出现如下窗口 Sample Name：炉号 Grade ：样品的牌号 如果没有的话，可以不填 5.如何做标准化（F7） 在Analysis窗口中，按F10任意选择一个程序,再按键盘功能键F7会出现如下窗口
光栅光谱仪的使用
光栅光谱仪的使用实验报告 一、实验目的与实验仪器 1.实验目的 （1）了解平面反射式闪耀光栅的分光原理及主要特性； （2）了解光栅光谱仪的结构，学习使用光栅光谱仪； （3）测量钨灯和汞灯在可见光范围的光谱； （4）测定光栅光谱仪的色分辨能力； （5）测定干涉滤光片的光谱透射率曲线。 2.实验仪器 WDS-3平面光栅光谱仪（200~800nm），汞灯，钨灯&氘灯组件，干涉滤光片。 二、实验原理 （要求与提示：限400字以内，实验原理图须用手绘后贴图的方式） 1.平面反射式闪耀光栅原理 （1）θ方向的光强：I θ=(sinα α )2(sinNβ sinβ )2 （2）光栅方程：d（sinθ+sin i）= kλ （3）闪耀光栅：光强最大的方向就是槽面反射定律所规定的方向，0级谱线出现在光栅平面反射的方向，闪耀光栅能够把能量集中在需要的光谱级里。 （4）闪耀波长的计算：λ=2dsinγ k 2.平面光栅光谱仪的结构与组成 （1）光学系统结构：
光栅：1200/mm；闪 耀波长250nm；M1 和M2凹面镜焦距 为300mm；狭缝0- 2mm连续可调。 电子系统：电源系统、光接收系统、步进电动机系统组成。 光学接收系统：光电倍增管及其放大电路组成。 光电倍增管：光信号转变成电信号。是测光仪器和光电自动化设备中的主要探测元件。 目前测量光信号最灵敏的器件之一。 结构： 3.色分辨率 光栅光谱仪的色分辨率是分开两条邻近谱线能力的量度。 以汞灯的两条黄谱线（波长为 577.0nm和579.1nm）为例测出谱 线λ1和λ2峰间的间隔a以及峰 的半宽度b，则色分辨能力为： Δλ =b α δλ δλ=λ 2-λ 1 =2.10nm 4.滤光片光谱特性
光栅光谱仪实验报告
光栅光谱仪的使用 学号 2015212822 学生姓名张家梁 专业名称应用物理学（通信基础科学） 所在系（院）理学院 2017 年 3 月 14 日
光栅光谱仪的使用 张家梁 1 实验目的 1.了解光栅光谱仪的工作原理。 2.学会使用光栅光谱仪。 2实验原理 1. 光栅光谱仪 光栅光谱仪结构如图所示。光栅光谱仪的色散元件为闪耀光栅。入射狭缝和出射狭缝分别在两个球面镜的焦平面上，因此入射狭缝的光经过球面镜后成为平行光入射到光栅上，衍射光经后球面镜后聚焦在出射狭缝上。光栅可在步进电机控制下旋转，从而改变入射角度和终聚焦到出射狭缝处光线的波长。控制入射光源的波长范围，确保衍射光无级次重叠，可通过控制光栅的角度唯一确定出射光的波长。 光谱仪的光探测器可以有光电管、光电倍增管、硅光电管、热释电器件和CCCD 等多种，经过光栅衍射后，到达出射狭缝的光强一般都比较弱，因此本仪器采用光电倍增管和CCD 来接收出射光。 2. 光探测器 光电倍增管是一种常用的灵敏度很高的光探测器，它由光阴极、电子光学输入系统、倍增系统及阳极组成，并且通过高压电源及一组串联的电阻分压器在阴极──打拿极(又称“倍增极”) ──阳极之间建立一个电位分布。光辐射照射到阴极时，由于光电效应，阴极发射电子，把微弱的光输入转换成光电子；这些光电子受到各电极间电场的加速和聚焦，光电子在电子光学输入系统的电场作用下到达第一倍增极，产生二次电子，由于二次发射系数大于1，电子数得到倍增。以后，电子再经倍增系统逐级倍增，阳极收集倍增后的电子流并输出光电流信号，在负载电阻上以电压信号的形式输出。
CCD 是电荷耦合器件的简称，是一种金属—氧化物—半导体结构的新型器件，在电路中常作为信号处理单元。对光敏感的CCD 常用作图象传感和光学测量。由于CCD 能同时探测一定波长范围内的所有谱线，因此在新型的光谱仪中得到广泛的应用。 3. 闪耀光栅 在光栅衍射实验中，我们了解了垂直入射时（Φ=90°）光栅衍射的一般特性。当入射角Φ=90°时，衍射强度公式为 光栅衍射强度仍然由单缝衍射因子和多缝衍射因子共同决定，只不过此时 当衍射光与入射光在光栅平面法线同侧时，衍射角θ取＋号，异侧时取－号。单缝衍射中央主极大的条件是u=0，即sinΦ=-sinθ或Φ=θ。将此条件代入到多缝干涉因子中，恰好满足v＝0，即0 级干涉大条件。这表明单缝衍射中央极大与多缝衍射0 级大位置是重合的（图9.1a），光栅衍射强度大的峰是个波长均不发生散射的0 级衍射峰，没有实用价值。而含有丰富信息的高级衍射峰的强度却非常低。 为了提高信噪比，可以采用锯齿型的反射光栅（又称闪耀光栅）。闪耀光栅的锯齿相当于平面光栅的“缝”。与平面光栅一样，多缝干涉条件只取决于光栅常数，与锯齿角度、形状
光谱仪操作规程
光谱仪操作规程 1.目的 光谱仪属于精密贵重仪器，为了操作人员更加合理、安全操作光谱仪，保证光谱仪能正常长时间的工作，特制定本规程。 2.使用范围 本公司操作光谱人员从事有色金属材质成分检测。 3.工作职责 品保部主管负责培训操作光谱人员从事有色金属材质成分检测。 4.工作流程 4.1 操作流程： 4.1.1 操作之前检查光谱仪无异常，仪器与外部设备接线连接是否正常。 4.1.2 开机顺序：把配电柜开关打开，开启稳压器十几秒后再开光谱仪电源。 4..1.3 将准备好的99.999%高纯氩气连接到氩气净化器,打开高纯氩气瓶开关，分压压力表 气压调至0.25-0.3Mpa之间，连接好后用肥皂水或洗衣粉水泡沫分别涂入氩气瓶及净化器各接入口，检验是否有漏气现象。正常后开启净化器电源，待净化器工作温控稳定260度方可与光谱同步工作。 4.1.4 光谱仪电源开机顺序：开启主电源（Main），间隔5-10秒、再开真空泵（Vacuum pump） 电源、接着开水泵(Water pump)电源、然后开电子柜（Electronis）电源、间隔5-10秒,最后开高压（Hvps）电源。光谱仪电源严格按照此顺序操作，否则容易烧坏光谱仪部件。 4.1.5 计算机电源由光谱仪仪器有专门接出电源，打开计算机电源，双击OXSAS打开操作 软件。 4.1.6 光谱仪开机后需仪器稳定后才能工作，一般仪器稳定为5小时以上（含停电后再开 启仪器）。检查仪器是否稳定，从“工具-操作-读取状态【F7】”,检查各参数值应在最小～最大范围内，方可进行下面检测工作。 4.1.7 将制备好的样品正确放在激发台上，然后在OXSAS软件中单击“分析和数据”选择 “定量分析【F10】”，弹出分析界面。 4.1.8 将弹出分析界面“当前位置”，在“任务”里下拉菜单选择Conc Cu,根据样品种类 在“方法”中选择下拉菜单适合的方法,如：黄铜（CUBAS）、青铜（CUBAON）、铝青铜（CUCUAI） 在结果格式选择“Type standard”，元素格式选择“Cu%”，“值”菜单栏输入样品名称，然后将加工好的样品放入激发台，再分析界面鼠标点击“Sidok+开始”进入试验，同一个样品重复试验，点击“继续”，试验结束点击“完成” 4.1.9 打印结果：点击“分析和数据”选择“查看结果【F8】”弹出界面，选定需要打印 数据一栏，点击“打印分析”弹出窗口“打印机选择”，在“打印机选择”窗口中打印格式默认为Standard不需要改动，勾上“包含每次测量”和“分析组”，打印机栏选定打印机型号，然后点击确认。 4.1.10 光谱仪未发生故障，仪器正常运行，不允许关机，否则对测量数据会产生误差。若 需要关机，开机按照上述工作流程操作，然后需对光谱仪作标准化，标准化参照流程操作。 4.1.11 关机顺序：先关高压电源（HVPS），再关电子柜，接着关水泵，然后关真空泵. 4.2光谱仪标准化操作流程： 4.2.1 点击“分析数据”选择“标准化【F3】”，进入界面中“任务（Task）”中下拉菜单选