對流層底部大氣二氧化碳拉曼激光雷達
發布時間:2015-05-12 作者:

產品概述

在中科院重大儀器裝備項目“二氧化碳拉曼激光雷達研制”資助下,2010年底,課題組研制了大氣二氧化碳拉曼激光雷達系統,它是國內第一臺用于探測低對流層時空分布的激光雷達系統,主要用于0~2km高度范圍內大氣二氧化碳混合比的垂直廓線測量。系統采用Nd:YAG激光器的三倍頻激光(波長354.7nm)為激發光源,通過導向鏡發射到大氣中,利用接收望遠鏡接收后向散射回波信號,并且采用高性能濾光片實現CO2 Raman信號和氮氣Raman信號的有效提取,然后經光電倍增管、放大器后由光子計數器進行甄別計數。最后對采集的回波信號進行數據處理得到大氣中CO2混合比的分布廓線。該雷達對大氣二氧化碳分布特征和局地自然生態系統了解,有利于國家和政府部門的決策,測量獲得的數據可以用于區域大氣模式研究的對比、驗證和預測。

應用領域

大氣溫室氣體的在線監測

大氣科學研究與教學

環境評估與氣象探測

 

產品展示

產品特點

采用差分吸收激光雷達方式測量二氧化碳垂直廓線

可進行水平掃描、垂直和圓錐掃描,獲得二氧化碳空間分布演化特征

測量精度高,在1km高度范圍內,拉曼激光雷達的測量精度<1.2ppm,在2km高度范圍內<2.5ppm

 

性能指標

主要參數

 

出射激光波長

激光重復頻率

激光單脈沖能量

接收望遠鏡直徑

耦合光纖

濾光片帶寬

 

采集器采樣精度

采集器采樣頻率

355nm

20Hz

80mJ

300mm

直徑1.5mm,數值孔徑0.22,透過率99%

CO2通道:[email protected]

N2通道: [email protected]

12bit

20MHz

性能指標

 

    有效測量范圍

    空間分辨率

時間分辨率

測量精度

工作溫度

儲存溫度

0-2km(晴空大氣或高云)

7.5m

5分鐘(視測量內容可調)

<[email protected]

<[email protected]

0℃~+40℃(-10℃~+50℃@在具備溫控條件下)

0℃~+70℃(-20℃~+70℃@激光器循環水清空條件下)

 

應用范圍

 

    二氧化碳時空分布演變特征

典型測量結果

西甲排名