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LRXXX 系列拉曼激光雷達(dá)可以實時探測能見度和云底高度等，結(jié)合3D掃描技術(shù)，可以探測污染物的濃度分布及來源。LRXXX 系列拉曼激光雷達(dá)探測包括氣溶膠、能見度、臭氧、水汽、火山灰、煙霧、污染來源、云底高度、邊界層高度、光學(xué)厚度、消光系數(shù)、后向散射系數(shù)、色筆等。
產(chǎn)品概述
系統(tǒng)采用世界先進(jìn)的激光雷達(dá)制造工藝，利用不同波段激光信號探測大氣氣溶膠、臭氧、水汽等垂直闊線，可以實時探測能見度和云底高度等，結(jié)合3D掃描技術(shù)，可以探測污染物的濃度分布及來源。探測包括氣溶膠、能見度、臭氧、水汽、火山灰、煙霧、污染來源、云底高度、邊界層高度、光學(xué)厚度、消光系數(shù)、后向散射系數(shù)、色比等；
可以根據(jù)用戶實際需要進(jìn)行量身定制，例如，LR111-ESS-D200型激光雷達(dá)用于探測霧、能見度及污染物來源等；LR111-D300型激光雷達(dá)則用于探測火山灰、氣溶膠及邊界層高度等；LR321-D400型激光雷達(dá)則用于探測水汽濃度垂直闊線；LR121-D300型激光雷達(dá)用于探測對流層臭氧垂直廓線等。在這些應(yīng)用中，根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境狀況（如地面氣溶膠濃度等）結(jié)合探測的范圍和內(nèi)容，事先模擬所需激光器的功率、激光波長、交叉極化波長、拉曼波長、望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)以及掃描模式等。該深度定制化雷達(dá)不僅具有世界較高標(biāo)準(zhǔn)的性能，其穩(wěn)定的持續(xù)表現(xiàn)、模塊化的功能設(shè)計以及人性化的防護(hù)措施是高精度大氣激光雷達(dá)探測的不二之選。
產(chǎn)品通過ISO 9001:2008體系認(rèn)證，性能及指標(biāo)滿足歐洲氣溶膠研究激光雷達(dá)觀測網(wǎng)（EARLINET）需求，自2012年以來參與了全球上百個大型科學(xué)研究計劃，在大氣科學(xué)、天氣預(yù)報、環(huán)境治理、航空氣象、空間科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮了**貢獻(xiàn)。
本項目中LR321-D300型拉曼-米散射激光雷達(dá)根據(jù)用戶需求量身定制，包括：高功率Nd：YAG固態(tài)激光器，發(fā)射波長355nm，532nm和1064nm；包含6個接收通道，3個后向散射通道（355nm，532nm和1064nm），2個拉曼通道（387nm和408nm）和1個退極化通道（532nm）。
儀器可用于大氣邊界層等相關(guān)研究，包括氣溶膠顆粒物時空演化、邊界層高度、后向散射系數(shù)、消光系數(shù)、偏振系數(shù)、水汽混合比、粒子譜濃度、有效半徑、質(zhì)量濃度、PM2.5、PM10時空演化等，滿足科研、氣象與環(huán)境預(yù)警等領(lǐng)域的大氣環(huán)境監(jiān)測需求。
技術(shù)特點
l高功率Nd： YAG工業(yè)級固態(tài)大功率激光器，性能穩(wěn)定，發(fā)射波長355nm，532nm和1064nm；
l激光能量：在355nm處達(dá)80mJ；
l6個接收通道：3個后向散射通道（355nm，532nm和1064nm），2個拉曼通道（387nm和408nm）和1個退極化通道（532nm）；
l激光波束：直徑小于7mm（擴(kuò)束前），發(fā)散角小于1.5毫弧度（擴(kuò)束前），小于0.4毫弧度（擴(kuò)束后）
l接收機(jī)視場角0.25-3毫弧度，用戶選擇；
l300mm大口徑望遠(yuǎn)鏡，提升40%信號效率；
l兩種探測模式：模擬信號模式和光子計數(shù)器模式；
l上等波長隔離單元：支持±45°遠(yuǎn)程校驗；
l系統(tǒng)可以全自動遠(yuǎn)程控制，內(nèi)部暗電流自動檢測；
l系統(tǒng)可升級另外一個607nm的拉曼通道提高氣溶膠參數(shù)測量精度；
l系統(tǒng)包含標(biāo)準(zhǔn)軟件包：雷達(dá)控制、數(shù)據(jù)分析和實時顯示/存儲。
l檢測器原始信號空間分辨率7.5m(*高標(biāo)準(zhǔn))；
l檢測器原始時間分辨率至2秒；
l兼容歐洲氣溶膠研究激光雷達(dá)觀測網(wǎng)（EARLINET）要求等；
l品質(zhì)保證：ISO9001:2008管理體系認(rèn)證；
l應(yīng)用領(lǐng)域：氣象、環(huán)境、航空、軍事、科學(xué)研究等。
技術(shù)參數(shù)
發(fā)射器（Transmitter） | ||
激光器 | Nd:YAG | |
激光波長 | 355nm， 532nm， 1064nm | |
激光能量 | ~80mJ@355nm | |
脈沖持續(xù)時間 | 9 – 11ns | |
重復(fù)率 | 20 Hz | |
激光波束 | <7mm （擴(kuò)束前） | |
激光發(fā)散角 | <1.5mrad（擴(kuò)束前）；<0.4mrad（擴(kuò)束后） | |
能量波動 | < 2 % | |
激光冷卻 | 水冷（電阻率：1 – 5MΩ） | |
接收器（Receiver） | ||
望遠(yuǎn)鏡 | 卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡（300mm主鏡） | |
視場角 | 0.25 – 3mrad（用戶可選） | |
波長探測 | 355nm，532nm，1064nm | |
退極化通道 | 532nm | |
拉曼波長探測 | 387nm（氮）， 408nm（水汽） | |
升級選項 | 607nm（氮） | |
探測（Detection） | ||
記錄器 | A/D轉(zhuǎn)換（12-16 bit@20 MHz） | |
250 MHz快速光子計數(shù)系統(tǒng) | ||
原始空間分辨率 | 7.5m（用戶可選） | |
原始信號范圍 | ~60km | |
*小時間分辨率 | 2 sec | |
操控方式 | PC通過網(wǎng)線連接設(shè)備 | |
*小有效距離 | ~300m | |
探測通道 | FWHM探測帶寬 | ~0.5nm @ 355nm |
探測器 | PMT | |
模式 | 模擬+光子計數(shù) | |
距離修正信號 | 0.25km*~15-20km** | |
FWHM探測帶寬 | ~0.5nm @ 387nm | |
探測器 | PMT | |
模式 | 模擬+光子計數(shù) | |
距離修正信號 | 0.25km*~12-14km (夜間)， 1-3km (白天) | |
FWHM探測帶寬 | ~0.5nm @ 408nm | |
探測器 | PMT | |
模式 | 模擬+光子計數(shù) | |
距離修正信號 | 0.25km*~6-8km (僅夜間) | |
FWHM探測帶寬 | ~0.5nm @ 532nm | |
探測器 | PMT | |
模式 | 模擬+光子計數(shù) | |
距離修正信號 | 0.25km*~15-20km** | |
FWHM探測帶寬 | ~0.5nm @ 607nm（可選升級） | |
探測器 | PMT | |
模式 | 模擬+光子計數(shù) | |
距離修正信號 | 0.25km*~12-14km (夜間)， 1-3km (白天) | |
FWHM探測帶寬 | ~1nm @ 1064nm | |
探測器 | APD | |
模式 | 模擬 | |
距離修正信號 | 0.25km*~8-10km** | |
數(shù)據(jù)存儲及系統(tǒng)管理（Data Storage and Management System） | ||
計算機(jī)或服務(wù)器 | Windows操作系統(tǒng) | |
標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口 | ||
兩個RS-232串口 | ||
軟件 | 軟件具備儀器控制、系統(tǒng)校準(zhǔn)和設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化等。 | |
其他參數(shù)（Other） | ||
尺寸和重量 | 1000mm(L)x1450mm(W)x2570mm(H)， ~300kg | |
機(jī)柜 | 具備移動滾輪、環(huán)境倉和吊裝環(huán)。 | |
接口 | 外部的以太網(wǎng)插座×1，激光控制器接口×1 | |
操作環(huán)境 | 室內(nèi)+5℃~+35℃ | |
存儲環(huán)境 | 溫度：+5℃~+60℃（斷開電源）；RH：10%~100% | |
供電及功耗 | 100-240 V，50/60 Hz，~2.6kW(*大功率) | |
耗材 | 1、燈源，預(yù)期壽命5000萬閃，質(zhì)保30萬閃或者1年（以先達(dá)到的為準(zhǔn)）； 2、Deionization cartridges (change every 6 months – good practice to change with flash lamps) 3、冷卻純凈水（電阻率1MΩ ~ 5MΩ或者電導(dǎo)率0.2μS cm-1 ~ 1μS cm-1）； 4、罐裝氮氣（N2），純度99.99%，供氣口帶低壓表控制出氣壓力，以免損壞激光器（具體查看手冊），需要當(dāng)?shù)靥峁?/span> 5、柔軟鏡頭清潔布，用于清潔雷達(dá)窗口； 6、窗戶清潔噴霧 | |
維護(hù)A （頻率：3~4個月） | 1、更換燈源； 2、更換deionization cartridge； 3、更換冷卻水； 4、清潔雷達(dá)窗口。 | |
維護(hù)B （頻率：1年） | 1、整機(jī)檢測； 2、輕微磨損零件更換； 3、硅膠密封需要逐年檢查，如有破損應(yīng)及時更換； 4、軟件升級。 | |
維護(hù)C （頻率：5~10年） | 1、發(fā)射器反射鏡面可能需要重新鍍膜（依據(jù)運行環(huán)境，周期5~10年）； 2、外層光學(xué)窗口可能需要重新鍍膜（依據(jù)運行環(huán)境，周期5~10年）； 3、硅膠密封一般2~3年更換一次。 | |
站點條件 | 1、標(biāo)準(zhǔn)電源：110 - 240V AC / 50-60Hz； 2、供電線纜*低要求支持16A電流； 3、如果要將雷達(dá)接入網(wǎng)絡(luò)，則需要配備標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口； 4、距離雷達(dá)至少5~10m范圍內(nèi)，不存在對雷達(dá)遮擋的建筑、樹木等； 5、平攤和穩(wěn)固的安裝平臺，水平度±5°以內(nèi)； 6、雷達(dá)周圍至少保留1m距離，以方便雷達(dá)散熱及維護(hù)； 7、如果雷達(dá)需要安裝在支架之上，必須保證支架穩(wěn)定可靠，并且雷達(dá)使用螺栓固定在支架之上。 | |
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