生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统及预测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统，包括固体脉冲激光器，固体脉冲激光器的光路前方设有全反射镜片A，全反射镜片A的正下方设有望远镜，固体脉冲激光器产生的紫外脉冲激光经全反射镜片调整光路后与大气中的生物气溶胶、气溶胶及氮气分子发生作用产生信号，信号经光纤引至凸透镜A，凸透镜A的光路前方设有三组平行的反射光路；本发明专利技术还公开了拉曼荧光激光雷达生物气溶胶浓度廓线的计算方法，本发明专利技术还公开了生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统的预测方法，采用本发明专利技术能够实现大气中生物气溶胶数浓度廓线的预测。廓线的预测。廓线的预测。

【技术实现步骤摘要】
生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统及预测方法


[0001]本专利技术属于激光主动遥感探测
，涉及生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统，本专利技术还涉及采用上述雷达系统进行拉曼荧光激光雷达生物气溶胶浓度廓线的计算方法，本专利技术还涉及采用上述雷达系统对生物气溶胶浓度廓线进行预测的方法。

技术介绍

[0002]受气象条件以及人为活动等因素的影响，生物气溶胶的含量、成分等随地点和高度的不同变化很大，并且在季节分布上也有很大的不同；在特定的天气情况下，生物气溶胶易形成极端污染天气，会对空气质量、能见度、人体健康等造成影响。因此，研究大气中生物气溶胶的含量分布和浓度预测，具有重要的学术意义与科学研究价值。拉曼荧光激光雷达探测及预测生物气溶胶数浓度廓线的工作原理是由激光器向大气发射紫外激光脉冲光源，同时与大气中的气溶胶、生物气溶胶以及氮气发生作用，然后由望远镜同时接收气溶胶产生的米散射回波信号、生物气溶胶产生的荧光散射回波信号以及氮气产生的拉曼散射信号，然后由氮气的散射信号和气溶胶的米散射信号结合，反演激发波长在大气中的气溶胶消光系数，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统，其特征在于：包括固体脉冲激光器，固体脉冲激光器的光路前方设有全反射镜片A，全反射镜片A的正下方设有望远镜，固体脉冲激光器产生的紫外脉冲激光经全反射镜片调整光路后与大气中的生物气溶胶、气溶胶及氮气分子发生作用产生信号，信号经光纤引至凸透镜A，凸透镜A的光路前方设有二向色镜A，二向色镜A的其中一个方向的光路上依次设有滤光镜片A、凸透镜B、光电倍增管A；二向色镜A的另一个方向的光路上依次设有二向色镜B，二向色镜B的其中一个方向的光路上依次设有滤光镜片B、凸透镜C及光电倍增管B；二向色镜B的另一个方向的光路上设有全反射镜片B；全反射镜片B的反射光路上依次设有滤光镜片C、凸透镜C及光电倍增管C，光电倍增管C、光电倍增管B及光电倍增管A均连接计算机。2.根据权利要求1所述的生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统，其特征在于：所述固体脉冲激光器输出波长为266nm的激光脉冲。3.根据权利要求1所述的生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统，其特征在于：所述二向色镜A对266nm波长的光信号进行全反射，对于大于275nm波长的光信号进行全透过。4.根据权利要求1所述的生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统，其特征在于：所述二向色镜B对小于310nm波长的光信号进行全反射，对大于310nm波长的光信号进行全透过。5.根据权利要求1所述的生物气溶胶数浓度廓线拉曼荧光激光雷达系统，其特征在于：所述信号包括米散射信号、荧光散射信号以及氮气产生的拉曼散射回波信号。6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的拉曼荧光激光雷达生物气溶胶浓度廓线的计算方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤1，在与紫外激光脉冲相互作用下，大气中所含生物气溶胶、气溶胶和氮气产生的荧光散射信号、气溶胶产生的米散射信号以及氮气产生的拉曼散射信号，根据激光雷达探测原理，得到生物气溶胶的荧光散射信号功率P
F
(R)方程以及氮气拉曼散射信号功率P
N2
(R)方程：方程：步骤2，利用大气中氮气分子数密度知道以及氮气的分子散射界面也可知道情况下，算出大气中氮气的后向散射系数，再由上式中公式(2)反演出激光波长在大气...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶志敏，毛建东，赵虎，周春艳，巩鑫，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：