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基于本征荧光的生物气溶胶测量激光雷达性能

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饶志敏, 华灯鑫, 何延尧, 乐静. 2016: 基于本征荧光的生物气溶胶测量激光雷达性能, 物理学报, 65(20): 32-39. doi: 10.7498/aps.65.200701
引用本文: 饶志敏, 华灯鑫, 何延尧, 乐静. 2016: 基于本征荧光的生物气溶胶测量激光雷达性能, 物理学报, 65(20): 32-39. doi: 10.7498/aps.65.200701
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Rao Zhi-Min, Hua Deng-Xin, He Ting-Yao, Le Jing. 2016: Research and analysis on lidar performance with intrinsic fluorescence biological aerosol measurements, Acta Physica Sinica, 65(20): 32-39. doi: 10.7498/aps.65.200701
Citation: Rao Zhi-Min, Hua Deng-Xin, He Ting-Yao, Le Jing. 2016: Research and analysis on lidar performance with intrinsic fluorescence biological aerosol measurements, Acta Physica Sinica, 65(20): 32-39. doi: 10.7498/aps.65.200701
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基于本征荧光的生物气溶胶测量激光雷达性能

  • 西安理工大学机械与精密仪器工程学院,西安,710048

Research and analysis on lidar performance with intrinsic fluorescence biological aerosol measurements

  • 摘要: 为研究本征荧光对生物气溶胶粒子探测精度的影响,本文在阐述生物气溶胶荧光光谱信号探测原理的基础上,设计了一台紫外激光诱导荧光雷达.该雷达选用波长为266 nm的四倍频固体激光器作为激励光源,基于本征荧光波长、探测距离等主要参数,对生物气溶胶荧光光谱回波信号的信噪比及粒子浓度的最小分辨率进行数值仿真分析.仿真结果表明,在探测误差小于10％的情况下,距离为1.5 km时,系统对生物气溶胶荧光波长的有效探测范围为300-800 nm;而在距离为2.1 km时,荧光波长的有效探测范围为300-310 nm.此外,在探测距离定义为0.1 km,荧光波长为350和600 nm时,系统对物气溶胶粒子浓度的最小分辨率分别为2个颗粒/L和4个颗粒/L,最小分辨率的差值为2个颗粒/L.仿真结果有利于了解荧光波长变动时激光雷达系统的探测准确度,进而实现大气生物气溶胶更加有效的探测.
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出版历程
  • 刊出日期:  2016-10-30

基于本征荧光的生物气溶胶测量激光雷达性能

  • 西安理工大学机械与精密仪器工程学院,西安,710048

摘要: 为研究本征荧光对生物气溶胶粒子探测精度的影响,本文在阐述生物气溶胶荧光光谱信号探测原理的基础上,设计了一台紫外激光诱导荧光雷达.该雷达选用波长为266 nm的四倍频固体激光器作为激励光源,基于本征荧光波长、探测距离等主要参数,对生物气溶胶荧光光谱回波信号的信噪比及粒子浓度的最小分辨率进行数值仿真分析.仿真结果表明,在探测误差小于10％的情况下,距离为1.5 km时,系统对生物气溶胶荧光波长的有效探测范围为300-800 nm;而在距离为2.1 km时,荧光波长的有效探测范围为300-310 nm.此外,在探测距离定义为0.1 km,荧光波长为350和600 nm时,系统对物气溶胶粒子浓度的最小分辨率分别为2个颗粒/L和4个颗粒/L,最小分辨率的差值为2个颗粒/L.仿真结果有利于了解荧光波长变动时激光雷达系统的探测准确度,进而实现大气生物气溶胶更加有效的探测.

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