大氣臭氧探測激光雷達

    大氣臭氧探測激光雷達以高重復頻率向大氣中發射一對或幾對不同波長脈沖探測光，選取的波長對非常接近，其中一個波長位于臭氧吸收較強的位置，而另一個波長位于臭氧吸收很弱或物吸收的位置，利用臭氧對這兩個激光波長的吸收差別（兩種波長光信號衰減差），確定兩個脈沖激光共同路徑上臭氧的濃度，從而實現對臭氧時空分布的探測。大氣臭氧探測激光雷達由發射系統，光學接收系統，探測采集系統三部分組成。
1總體要求

1.1設備用途：基于差分吸收原理，利用激光雷達技術探測臭氧的垂直分布和時空演變特征，也

可同時測量大氣顆粒物消光系數。

1.2 監測項目：臭氧濃度時空分布。

2 技術指標

2.1探測高度：不低于3km；

2.2測量精度：不低于10%；

2.3空間分辨率：7.5-300m可調；

2.4 時間

分辨率：1-30min可調;

2.5 探測盲區：不大于300m。

3發射單元

3.1激光器：全固態Nd:YAG脈沖激光器；

3.2泵浦方式：閃光燈泵浦，閃光燈使用壽命不低于1億次； 

3.3發射波長：266nm 、289nm和316nm；

3.4脈沖能量：≥90mJ@266nm，≥15mJ@289nm，≥10mJ@316nm；

3.5重復頻率（脈沖重復頻率）：≥10Hz；

 

4接收單元

4.1望遠鏡口徑：≥250mm；

4.2望遠鏡類型：卡塞格林型望遠鏡或牛頓反射式望遠鏡；

4.3接收系統波長帶寬：≤0.5nm；

4.4接收視場角：≤0.5 mrad。

 

5數據采集單元

5.1探測器：光電倍增管；

5.2數據采集卡：模數采集數位不少于16位，采樣率≥120MS/s；

 

6軟件產品

▲6.1系統軟件包含數據采集控制軟件和數據分析軟件，二者須獨立運行，保證數據采集控制對數據分析過程無影響；

6.2采控軟件能夠全自動運行，可實現原始數據的采集保存、系統狀態監控、異常報警、自動生成系統日志等；

6.3具備遠程控制功能，可實現全天24小時無人值守觀測；

6.4采控軟件能夠通過無線與有線網絡進行遠程診斷。

6.5分析軟件數據產品：數據產品包含雷達回波信號、回波信噪比、臭氧濃度和顆粒物的消光系數；

6.6顯示方式為偽彩色圖，同時提供任意高度廓線和任意時間的在線查看；

6.7軟件模式：軟件支持自動模式和手動模式。其中，自動模式下軟件可自動運行，對實時采集數據進行解析，數據可自動保存。6.8數據分析軟件能夠通過網絡（包括有線網、wifi、4G）在線加載激光雷達數據，實時數據分析。6.9可提供多種數據集成接口，滿足各種平臺的調取需求，實現跨平臺支持；

 

7工作環境及安全性

▲7.1可全天候戶外使用（可配備輔助設施），工作溫度：-20℃～+50℃；工作濕度：10%RH～95%RH；具有戶外防水設計；

7.2激光人眼安措施：開啟設備艙門、擦拭窗口等進入危險區域的操作，激光自動關閉，本地調試狀態下，軟件遠程控制功能無法開啟激光器，保證人眼安全。

8 基本配置要求

每臺臭氧激光雷達應配備的基本清單：臭氧激光雷達主機1套、保證儀器正常運轉的一年耗材（含雷達室內安裝時天窗所需光學玻璃）1套、配套軟件1套、UPS不間斷電源（額定功率不小于3.0KVA，續航能力不小于5h）1臺