大气臭氧廓线探测激光雷达

臭氧是地球大气中重要的微量成分，平均的含量为10-100ppb，大部分集中在平流层的10-30km空间，而对流层臭氧含量仅占总量的10%左右。平流层臭氧可降低太阳紫外线进入地球，保护人类及动植物。但是对流层的臭氧特别是边界层臭氧却是大气中的污染物之一，它会对人及其它动物的呼吸系统及植物组织带来伤害。但是目前我国典型地区大气臭氧垂直廓线的研究报道极少、基础观测资料极为匮乏。大气气溶胶对气候变化、大气物理过程、环境科学和光的大气传输都有十分重要的影响。臭氧的测量采用差分吸收原理，发射和接收多波长紫外激光，利用臭氧在不同波长处的吸收差异反演测量路径上的臭氧分布廓线。采用的波长为266nm、289nm和316nm。266nm和289nm用于测量边界层臭氧廓线。大气臭氧探测激光雷达由激光光源系统、扫描和接收系统、后继分光系统、光电探测系统和控制显示系统五个部分组成。

功能特点：
• 大气臭氧廓线探测激光雷达采用工业级Nd：YAG激光器和受激拉曼激光器的一体化设计，易于使用，光束质量好能量大；
• 大气臭氧廓线探测激光雷达采用平板式分光和滤光片的结构形式，便于维护，提高系统测量可靠性；
• 光机电模块化话设计，便于安装调试和后期运行维护；
• 采用高速采集卡和光子计数模式，提高测量高度和时空分辨率；
• 实现计算机自动控制和测量，降低工作人员维护时间。

技术参数
• 激光光源系统：Nd:YAG四倍频激光器，受激拉曼激光器，扩束和发射部件
• 扫描和接收系统：牛反望远镜，扫描器（选配）
• 后继分光系统：高性能分光片，高性能滤光片
• 光电探测系统：高增益紫外PMT，高速采集卡，高性能工光子计数器（选配）
• 空间分辨率：15～300m可调
• 时间分辨率：2～30min可调
• 探测灵敏度：优于3ppbv
• 探测高度：3km（晴朗无云天气，标配），8km（晴朗无云天气，选配）