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
u 大气温室气体的在线监测
u 大气科学研究与教学
u 环境评估与气象探测
产品展示
产品特点
u 采用差分吸收激光雷达方式测量二氧化碳垂直廓线
u 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
u 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
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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
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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
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性能指标
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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
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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)
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应用范围
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二氧化碳时空分布演变特征
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典型测量结果