基于长光程近红外光声光谱的微量气体探测研究

赵赫 郑安平 李银华 齐汝宾

摘要：針对采用高功率激光光源或外加功率放大设备以提高光声光谱探测灵敏度时存在系统成本较高和复杂度较大的缺点，基于普通一阶共振式光声池，引入Herriott型多次反射池技术，设计了一种基于长光程近红外光声光谱的微量气体探测系统.该系统通过Herriott结构使光束穿过光声池的光程增加，提高待测气体的吸收光强，并利用光声信号在光声池内共振增强的特性，实现在不增加光源功率的情况下有效增加光声转换功率，提高系统探测灵敏度.以NH3为例进行的验证实验结果表明，在平均时间为100 s时，对NH3的最低检测限达2.69×10-7，1σ归一化等效噪声吸收系数为9.87×10-11 W·cm-1·Hz-1/2，该系统结构简单，成本低廉，可以广泛应用于微量气体探测领域.

中图分类号：O433.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.012

文章编号：2096-1553（2019）06-0089-07

关键词：光声光谱;共振式光声池;长光程;近红外

Abstract：Aiming at the shortcomings of higher system cost and complexity when using high-power laser light sources or external power amplification equipment to improve the sensitivity of photoacoustic spectrum detection，based on the ordinary first-order resonant photoacoustic cell and the introduction of Herriott multiplereflectioncell technology， a trace gas detection system based on long optical path near infrared photoacoustic spectrum was designed.The system increased the optical path of the beam through the photoacoustic cell through the Herriott structure， and improved the absorption light intensity of the gas to be measured. The resonance of the photoacoustic signal was enhanced in the photoacoustic cell， which effectively increased the conversion power of photoacoustic without increasing the power of the light source， and improved the detection sensitivity of the system. The results of verification experiments using NH3 as an example showed that when the average time was 100 s， the minimum detection limit of NH3 was 2.69×10-7， and the normalized equivalent noise absorption coefficient of 1σ was 9.87×10-11W·cm-1·Hz-1/2. It showed that the system had simple structure and low cost，and could be widely used in the field of trace gas detection.

4.产业配套不完善

产业链上下游企业的配套能力是县域产业竞争力的重要体现，完善的基础设施、优质的公共服务、良好的居住环境，构成完善的产业配套服务设施。部分县域在产业链配套服务建设中一味注重制造业的发展，而生产性服务业如金融、法律、咨询机构等发展比较滞后，致使产业结构失衡、生产效率低下。同时，大多县域产业在升级过程中偏重于产业发展，而相应的城市商业和居民生活配套设施建设相对薄弱，无法吸引就业人群和高端人才，严重影响县域产业转型升级。

三、产业新城对县域产业转型升级的影响机理

改革开放40年来，随着我国城镇化的快速发展，我国城镇常住人口数量已由1978年的1.7亿人增长到目前的8.1亿人，城市数量的增加和规模的扩大，促成了多个城市群，成为带动我国经济快速发展的新的增长极。中共十九大报告提出，以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局，加快农业转移人口市民化，为新时期区域协调发展指明了方向。在这种城镇新格局的构建中，秉持“以产兴城、以城带产、产城融合、城乡一体”的系统化发展理念的产业新城，将成为承接中心城市产业辐射、引领县域经济融入都市圈或城市群、带动县域产业转型升级的纽带和桥梁。产业新城影响县域产业转型升级的机理，具体表现在以下几个方面。

1.科学的产业规划引领县域产业协同布局

产业新城项目在产业规划之初，运营主体往往通过广纳英才、组建产业规划研究专家团队，在广泛调研、深入研究的基础上，确定县域的主导产业和支撑产业，以实现产业规划的前瞻性、科学性、适应性。这种产业规划，在宏观上能紧密跟踪全球经济发展大势，预测、判断国际前沿产业发展走势，科学规划县域产业发展方向;在微观上能结合县域资源禀赋优势、地方产业发展基础、地方发展需求和国家产业政策，科学分析和研判重点发展产业，统筹规划县域产业发展方向。例如，嘉善县地处上海与嘉兴之间，凭借其得天独厚的地理位置优势，宏观上抓住上海自贸区嘉善项目的机遇，引进软件信息、科技研发等高端产业;微观上结合当地拥有大量外贸服装企业的产业基础，重点引进电子商务、营销服务等项目，加快推动了传统产业转型升级。

产业新城项目的签约落地和开工建设，在推动区域产业发展方式转变、产业结构调整、增长动力变换，以及在进一步提升质量效益和竞争力等方面，具有重要战略意义。产业新城运营商大多拥有专业的产业落地谋划团队，团队成员具有丰富的产业规划经验、前瞻性的规划思维和较强的实施能力，能够保证重大产业项目的顺利落地运营。在项目实施过程中，一般能统筹落实区域产业定位和发展规划，通过构建全球招商资源网络，根据县域的自身优势和未来发展方向，寻求并引进与之匹配的产业资源，以产业价值链的核心环节作为重点招商对象，锁定具体招商目标，推进产业新城内产业集群的形成与发展。

2.高端要素资源的高效率配置促进产业能级提升

产业新城运营商具有较强的产业规划和产业开发能力，能够以更高的定位和更宽广的视野为县域产业发展进行产业规划、承接产业转移。产业新城运营主体通过建设产业园区搭建承接产业转移的平台和载体，从基础设施的改善到营商软环境的优化，不断完善产业落地的条件。华夏幸福在招商引资方面花费了大量的人力物力，员工中有近1/3的人从事招商引资和服务工作。为了提高招商引资的工作效率，公司会根据每个人的工作经验分别将其分配到不同的行业去工作。华夏幸福根据目前各个行业的发展形势和前景，围绕行业的龙头企业或全国性的协会来招商引资，不同的团队负责不同产业领域的招商引资工作，为产业新城引进企业打造产业集群，并为产业园区打造绿色生态环境。

产业新城项目落地区域，当地政府积极改善营商环境，加快实施商事制度改革，建立健全扶持企业政策，完善外资合作制度，为市场主体增添活力，充分激发市场主体热情，为县域产业转型升级创造优越制度环境和市场环境，为加快推动县域经济高质量发展、构建现代化产业体系注入了持久动力。专业的产业新城运营主体根据县域的现有资源和产业发展趋势引进高端要素，并结合自身的资源与优势精准施策，营造宜居宜业的新城环境，积极对接国内外高端创新资源在县域地区落地生根、开花结果。与此同时，当地政府还不断深化要素供给侧改革，确保产业新城项目的高效、顺利落地建成。

3.产业集群培育为产业转型升级注入新动能

产业新城以产业为先导，在產业发展上围绕主导产业，遵循企业集中布局、产业集群发展、资源集约利用、功能集合构建的逻辑，促进产业链上的企业相互协作，通过共享、配套、融合，形成完整的产业链，带动研发创新力量和服务体系集聚，集成构建现代产业体系，使产业链不断整合、完善和延长，培育形成特色的产业集群。高质量的产业集群赋予县域相关产业发展新动能，促进县域产业发展方式向内涵集约型转变、产业结构向中高端高附加值转变、增长动力向创新驱动转变，进一步推动县域经济高质量发展。

以固安产业新城的发展为例，随着京津产业转移速度的加快和京津冀协同发展战略的实施，同时依托京南国家科技成果转移转化示范区建设等战略机遇，固安县从一个以钓具、肠衣、滤芯、塑料等产业为支柱的农业县，摇身蜕变成以新型显示、航空、航天、生物医药为主的高端产业集聚地，构建从技术引进、自主研发到孵化加速、中试生产、规模生产的全体系创新链，形成京南科技成果转化枢纽，不断提升固安县产业竞争力，带动了县域产业转型升级。

4.城市品质提升为产业转型升级增添新活力

随着产业发展层次的不断提高，企业对于产业新城的自然环境和人文环境有了更高的要求，“具备优良的生产环境”成了一些高科技企业选择入驻园区的重要标准。产业新城在推进产业发展的同时，通过建设功能完善、服务优质、环境优美、品质高尚的城市经济发展核心区，引来了高新技术产业和高端人才的集聚，提高了居民的生活品质，推动了现代服务业快速发展，引领县域经济转型和产业升级。高科技产业需要大量的高素质人才，高收入的高素质人才对生活居住环境也有着高于普通人的要求。因此，高品质的居住环境、优质的教育医疗资源和便捷的公共交通等城市基础设施，包括良好的社区和优美的自然环境、激励创新的氛围，这些都是留住高素质人才的有利条件。

产业新城的发展为县域经济注入了强大活力，在拉动产业转型升级、提升城市品位的同时，为县域地区创造了大量新的就业岗位和发展机遇，使居民收入水平和生活质量不断提升。随着居民收入水平的提高，居民消费需求逐步升级，消费升级将拉动产业结构升级。有关研究表明，城镇居民消费升级主要拉动第三产业升级，农村居民消费升级主要带动第二产业升级。第二产业升级对现代服务业会提出更多要求，现代服务业的升级进而会拉动第二产业的轉型升级。因此，产业新城的发展，一方面在供给侧可为产业、居民提供优质的产品和服务，另一方面可通过推动产业发展和提高居民收入刺激消费，实现城市品质提升与消费升级良性互动，由此拉动县域产业转型升级。

5.完善的配套服务功能为产业转型升级提供保障

传统的产业园区是由政府为实现产业发展目标而统一规划、管理的特殊区位环境，在一定程度上实现了规模集聚效应。但由于功能分区过于明确，缺乏对商业、居住等配套设施的考虑。因此，要推动产业持续增长、产业转型升级，就要求不断完善配套服务功能，实现工业化与城镇化相结合的产城融合的发展方式。相比于传统产业园区的配套服务，产业新城从全方位、全流程的角度考虑，注重构建功能复合化、环境细节化的综合性配套服务，同步打造适宜居住的综合性社区，把建设目标锁定在完善城市功能、提升环境品质方面。在“产城融合”策略指导下，运用新型的城市营销手段，通过不断完善基础设施、公共服务设施，可积极优化升级城市功能，并通过配套服务功能的完善“反哺”推动原有产业功能的转型和提升。

四、推动我国县域产业转型升级的路径

1.科学合理进行产业定位，引导产业错位协同布局

在经济发展新常态下，经济发展的条件和环境发生了重大变化，县域产业要实现转型发展，首先应进行科学合理的产业定位，明确主导产业和战略性新兴产业。在产业布局上应充分结合当地资源禀赋、人力资源、设施条件、产业基础，着眼国内外产业发展趋势、周边中心城市的产业辐射作用，统筹规划产业发展方向，既要立足自身，又要借力发力。产业布局的核心考量是构建产业生态体系：一应借助新兴技术加快传统产业数字化、智能化升级，实现新旧动能转换;二应加快引入战略性新兴产业，培育产业发展潜力;三应加快发展现代生产性服务业，为制造业转型升级和农业现代化提供有力支撑，推动县域产业结构优化升级。为此，应从更高的定位进行产业规划，引导产业错位协同布局和重大产业化项目精准落地。应通过打造主题鲜明、要素可及、资源共享、协作协同、绿色循环、安居乐业的产业生态圈，形成产业功能区，推动新旧动能接续转换，以创新生态链促进要素资源联动，推动县域产业转型升级。

2.深化要素供给侧改革，明晰政企之间的边界

在地方政府资源配置方面，应不断深化要素供给侧改革。政企双方应清晰界定政府与合作企业各自的责任和利益边界，用“契约精神”取代“身份观念”，确保政策的连续性和稳定性。应通过建立利益共享、风险共担机制，大幅度减少政府对资源的直接配置和对资源要素价格的干预，依据市场规则、市场价格、市场竞争优化资源配置。应推进构建以企业需求为导向的人力资源管理新模式，同步推进以产出为导向的土地配置制度改革、以绩效为导向的财政预算制度改革、以服务实体经济为导向的金融体系改革，不断提升要素资源配置效率，推动产业新城重点产业加快发展和产业能级的提升。

3.培育现代产业集群，调整优化现代产业结构

在培育现代产业集群的过程中，应结合县域产业基础、地方发展需求，着眼县域产业发展趋势，因地制宜、因势利导地对县域产业进行规划，为县域打造科技含量高、示范带动强的现代产业集群。应通过承接核心城市的产业、创新、人口等溢出，在解决中心城市“大城市病”的同时，促进中小城市的产业发展，推动当地经济结构调整，为当地产业转型升级注入新动能。高质量的产业集群基于地理上、价值链上的集中，能够增强集群内企业分工专业化和协作有效性，有效降低企业间的交易费用，形成具有竞争优势的县域产业品牌，实现县域要素资源的高效配置。

4.加强基础设施建设，创建高品质城市环境

在县域产业转型升级过程中，产品孵化机构、金融机构、企业服务平台和培训交流平台等一些与产业相关的传统配套设施固然重要，但是，只有以人为核心，建设配套生活设施、城市功能体系、生态环境设施等综合性基础设施，实现全方位扩展配套功能，创建高品质城市环境，才能够实现县域产业高质量、可持续发展。一方面，应结合县域产业的实际和未来产业转型升级方向，整理和整合现有资源，加快形成相对完善的产业上下游配套体系，在降低生产成本的同时，提升县域产业的竞争力，增强对产业链的控制能力;另一方面，应健全公共服务设施，提高公共配套设施建设水平，针对教育、医疗、商业、公共交通、管理服务等，全面建设公共服务配套设施，逐步打造高品质生态环境与现代化社区。

5.提供全流程产业服务，保障县域产业转型升级

生产服务业是推动实体经济高质量发展、构建现代经济体系的重要支撑。生产服务业的健康发展，可以为信息化和工业化的融合发展、促进产业技术进步、产业升级和提高生产效率提供保障。各地应立足产业发展的制高点，超前布局，倾力打造“全方位+立体化”的全程产业运营服务。一方面，应搭建审批服务、行业服务、咨询服务、金融服务、生活服务等全方位的服务平台，为企业运营和各类人才提供服务，帮助企业高效对接政府服务，对接产业新城的载体空间、产业合作、金融资源和生活服务等，对接相关机构提供的法律财税、人才引培、规划咨询等配套服务;另一方面，应在不断完善内部服务平台的同时，积极构建对外合作平台，与国内外高等学校、科研机构建立战略联盟，在全球范围内为企业匹配人才、技术、资金等要素资源，帮助企业高效对接外部市场。

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