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对流层底部大气二氧化碳拉曼激光雷达
发布时间:2015-05-12 作者:

产品概述

在中科院重大仪器装备项目“二氧化碳拉曼激光雷达研制”资助下,2010年底,课题组研制了大气二氧化碳拉曼激光雷达系统,它是国内第一台用于探测低对流层时空分布的激光雷达系统,主要用于0~2km高度范围内大气二氧化碳混合比的垂直廓线测量。系统采用Nd:YAG激光器的三倍频激光(波长354.7nm)为激发光源,通过导向镜发射到大气中,利用接收望远镜接收后向散射回波信号,并且采用高性能滤光片实现CO2 Raman信号和氮气Raman信号的有效提取,然后经光电倍增管、放大器后由光子计数器进行甄别计数。最后对采集的回波信号进行数据处理得到大气中CO2混合比的分布廓线。该雷达对大气二氧化碳分布特征和局地自然生态系统了解,有利于国家和政府部门的决策,测量获得的数据可以用于区域大气模式研究的对比、验证和预测。

应用领域

大气温室气体的在线监测

大气科学研究与教学

环境评估与气象探测

 

产品展示

产品特点

采用差分吸收激光雷达方式测量二氧化碳垂直廓线

可进行水平扫描、垂直和圆锥扫描,获得二氧化碳空间分布演化特征

测量精度高,在1km高度范围内,拉曼激光雷达的测量精度<1.2ppm,在2km高度范围内<2.5ppm

 

性能指标

主要参数

 

出射激光波长

激光重复频率

激光单脉冲能量

接收望远镜直径

耦合光纤

滤光片带宽

 

采集器采样精度

采集器采样频率

355nm

20Hz

80mJ

300mm

直径1.5mm,数值孔径0.22,透过率99%

CO2通道:0.5nm@371.68nm

N2通道: 1.0nm@386.66nm

12bit

20MHz

性能指标

 

    有效测量范围

    空间分辨率

时间分辨率

测量精度

工作温度

储存温度

0-2km(晴空大气或高云)

7.5m

5分钟(视测量内容可调)

<1.2ppm@1km

<2.5ppm@2km

0℃~+40℃(-10℃~+50℃@在具备温控条件下)

0℃~+70℃(-20℃~+70℃@激光器循环水清空条件下)

 

应用范围

 

    二氧化碳时空分布演变特征

典型测量结果