發(fā)布時(shí)間：2021-03-26 00:35

　　為了研究CCD光束成像技術(shù)探測(cè)臭氧濃度廓線有效探測(cè)距離及反演方法,設(shè)計(jì)了一臺(tái)硬件探測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)選用266、280 nm兩個(gè)波長(zhǎng)的連續(xù)激光作為差分吸收的光源。基于激光功率、曝光時(shí)間、CCD有效接收面積、氣溶膠的濃度和臭氧的濃度等主要參數(shù),對(duì)探測(cè)信號(hào)的信噪比進(jìn)行數(shù)值仿真。假設(shè)氣溶膠分為清潔、污染和重污染三種情況,臭氧濃度分為低和高兩種情況,仿真結(jié)果表明:在探測(cè)誤差小于10%的情況下,低臭氧濃度時(shí)三種不同氣溶膠的條件下,有效探測(cè)距離皆大于2 km;高臭氧濃度時(shí),在清潔型和污染型的氣溶膠條件下,有效探測(cè)距離仍大于2 km,重污染條件下的有效探測(cè)距離為1.7 km;臭氧濃度的反演結(jié)果與假設(shè)高度廓線基本一致。仿真結(jié)果有利于了解臭氧濃度廓線探測(cè)的CCD光束成像系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù)設(shè)定,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)臭氧濃度廓線的有效探測(cè)。 

【文章來(lái)源】：紅外與激光工程. 2020,49(S2)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

探測(cè)系統(tǒng)硬件示意圖

從公式(1)、(2)、(4)和(5)可以看出：探測(cè)到的光子數(shù)Nλ(z,θ)與P0、A、t成正比，與H成反比，仿真結(jié)果比較簡(jiǎn)單，文中不作詳細(xì)討論；而Nλ(z,θ)與大氣后向散射系數(shù)βλ(z)和臭氧的濃度D (z)關(guān)系比較復(fù)雜，不是簡(jiǎn)單的正反比關(guān)系。下面針對(duì)βλ(z)和D(z)進(jìn)行分類(lèi)數(shù)值仿真計(jì)算，假設(shè)氣溶膠后向散射系數(shù)廓線分為清潔型、污染型和重污染型三種類(lèi)型；臭氧濃度廓線分別為低濃度和高濃度兩種類(lèi)型，如圖2、圖3所示。圖3 兩種類(lèi)型的臭氧濃度廓線

圖2 三種類(lèi)型的氣溶膠后向散射系數(shù)廓線當(dāng)曝光時(shí)間為30 s、CCD相機(jī)至激光束垂直距離為4 m時(shí)，由圖2中氣溶膠后向散射系數(shù)廓線和圖3中臭氧濃度廓線，根據(jù)公式(7)得到266、280 nm兩個(gè)波長(zhǎng)上信噪比結(jié)果如圖4和圖5所示。


本文編號(hào)：3100604