首台雾霾检测激光雷达系统
浏览: 次 来自:仪器信息网 时间:2014-02-28
自上世纪60年代激光雷达问世后,以欧美日等国为代表的西方国家相关技术遥遥领先,而当前,我国在全球气候变化、空间环境监测等领域都急需大量激光雷达技术支撑,但一直依赖国外进口的高成本产品。黄建平团队从2006年就将此定为优先研究方向。随着多波段拉曼-荧光激光雷达系统的成功研制,将降低我国购置相关产品的成本。
同时,该成果不仅填补了兰州大学在激光雷达领域的研发空白,也标志着兰州大学跻身掌握世界先进激光雷达技术的行列,这是继该团队日前荣获2013年度国家自然科学二等奖之后的另一项重大科学研究进展。
据悉,该系统包含微弱信号探测技术、高精度分光技术、光机设计和加工技术等高新技术,采用高功率激光器向天空同时发射三束激光,并利用大口径望远镜接收被大气反射回来的信号,通过对这些微弱信号进行分光、提取和探测,可获知大气污染物的重要性质。
“多波段拉曼-荧光激光雷达系统用高功率激光器向天空同时发射三束激光,也就是三个波段。紫外激光与大气颗粒物作用之后,就会释放出荧光,我们利用大口径的望远镜接收被大气反射回来的信号,共有38个波段。大多国内研究中使用的少数波段,对于颗粒物的大小、形状、成分等认识还不够。”黄建平介绍说,“印度科学家拉曼发现了光和粒子的相互作用,在这种作用后,光的波长和频率会发生变化。对接收到的信号进行分光、提取和探测,根据其变化的多少,就可以知道这种物质的化学成分是什么,也就可以进一步分析大气污染物的重要性质,尤其是对人体有害的有机物。”
黄建平介绍,所谓的“荧光”就是人们逐渐发现的大气中悬浮的粒子,它不光是像沙尘这种固体的,还有微生物或者是有机物悬浮。“这种只能用荧光才能探测到,所以我们这台拉曼-荧光激光雷达系统是非常前沿的。”
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