化学战剂探测拉曼气溶胶激光雷达

传统的化学战剂探测装置由士兵肩负，一边探测一边前进，探测速度慢，且士兵容易中1毒。

俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统，可以实时地远距离探测化学毒剂攻击，米散射激光雷达，确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数，并可通过无线电通道或有线线路向部1队自动控制系统发出报警信号，比传统探测前进了一大步。

德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加，它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器，利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂，既安全又准确。

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拉曼气溶胶激光雷达介绍

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拉曼-米散射激光雷达系统采用世界的激光雷达制造工艺，利用不同波段激光信号探测大气气溶胶、水汽等垂直阔线，可以实时探测能见度和云底高度等，结合3D扫描技术，可以探测污染物的浓度分布及来源。探测包括气溶胶、能见度、水汽、火山灰、烟雾、污染来源、云底高度、边界层高度、光学厚度、消光系数、后向散射系数、色比等；

其客户遍布美国、中国、印度、欧洲、南亚、非洲和南美等地区，应用单位包括中国科1学院、美国气象局、英国气象局、韩国气象局、空管局、欧空局、德国宇航中心、北京大学、南京大学等，应用领域包括气象、环境、等科研和应用等。

大气拉曼气溶胶激光雷达

大气气溶胶的气候强迫是目前气候变化因素中不确定性大的一项。气溶胶的光学特征直接影响大气辐射过程，也可以通过在微物理过程中与云-降水的相互作用间接影响辐射过程。有必要对气溶胶光学和微物理参数进行实时连续监测，降低气溶胶辐射强迫在天气和气候模式中的不确定性。本研究利用多波段Raman激光雷达(355、532和1064nm)对北京上空气溶胶进行了连续观测，建立了光学参数的自动算法[1，2]，并在此基础上提出了环境气溶胶微物理参数的3波段Raman激光雷达反演算法[3，4]。实现了对北京上空气溶胶光学和微物理参数垂直分布的实时监测反演。2016年12月至今，在北京大学(39.99N，116.31E)校内楼顶，利用北京大学环境科学系及国家重点实验室的一台多波段Raman激光雷达，对北京上空气溶胶进行了连续观测。利用观测得到的米散射和Raman散射信号，建立了355、532和1064nm后向散射系数及355nm消光系数的自动反演算法，得到了北京地区上空气溶胶光学特征。根据6S辐射传输模式中气溶胶模型，假设北京上空气溶胶由黑炭型(Soot)、可溶型(Water Soluble)和沙尘型(Dust)组合构成，各类型气溶胶均假设为对数正态分布;利用T-matrix米散射模型，计算三种气溶胶的光学参数(355、532和1064nm后向散射系数和355nm消光系数)制作查算表，查算表变量包括三种气溶胶数浓度(N1，N2，N3)和可溶性气溶胶中心粒径(rg)。对比光学参数的观测值和模拟值，得到三种气溶胶数浓度和可溶型气溶胶中心粒径的优解，进而计算气溶胶微物理参数(有效半径、表面积浓度、体积浓度和复折射指数)，个例和统计分析表明结果合理。

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