【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 熱點關(guān)注】自從霧霾問題暴露在大眾面前并被柴靜的《穹頂之下》徹底引爆以來，霧霾、PM2.5等詞已經(jīng)逐漸從網(wǎng)絡(luò)熱詞成為我們的日常生活。我們已經(jīng)習(xí)慣了在天氣預(yù)報里獲取PM2.5和霧霾信息，并將其作為今日空氣質(zhì)量的主要判斷標(biāo)準(zhǔn)。公眾對霧霾的重視在推動政府的大氣污染治理工作發(fā)展之外，還促進(jìn)了霧霾監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)步。
近日，我國的霧霾監(jiān)測技術(shù)又有了新進(jìn)展，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研制出新型激光雷達(dá)，彌補(bǔ)了以往激光雷達(dá)探霾技術(shù)存在于地面至500米高空范圍的盲區(qū)。激光雷達(dá)技術(shù)早在上世紀(jì)60年代就已經(jīng)被應(yīng)用于海水深度測量中，之后應(yīng)用領(lǐng)域不斷獲得擴(kuò)展，但作為霧霾探測方法還是一個加入戰(zhàn)場沒幾年的“新兵”。
相對于微波與電磁波，光波具有更短的波長，因此可以與大氣中的分子和浮塵相互作用，從而實現(xiàn)對霧霾的探測，這就是激光雷達(dá)探測霧霾的工作基礎(chǔ)。在工作時，雷達(dá)從發(fā)展單元發(fā)射出高頻段的光脈沖，光束遇到大氣中的氣溶膠顆粒或分子后發(fā)生后向散射，由接收單元接收信號，按一定頻率采集并憑借回波信號數(shù)據(jù)計算氣溶膠在大氣中的密度譜和空間頻率，同時一句發(fā)射和接收的時間差計算距離。激光雷達(dá)技術(shù)可以實時監(jiān)測霧霾，幫助我們了解霧霾的形成、變化和消散過程。
然而激光雷達(dá)應(yīng)用的“后向散射”在近距離單位內(nèi)存在探測過渡區(qū)和和盲區(qū)(常用幾何因子來描述其接收后向散射光的完整程度)，受影響的范圍一般在地面到200~300 m的空中，而這一范圍正是霧霾的主要發(fā)生區(qū)域，也是環(huán)保部門的中間監(jiān)測對象。為解決這一問題，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院的研究員在雙成像探測器件和連續(xù)激光器的基礎(chǔ)上利用側(cè)向散射探測大氣中的氣溶膠。側(cè)向散射沒有過渡區(qū)和盲區(qū)，在500m以下的近地面段空間分辨率和測量精度都很高，缺點在于遠(yuǎn)距離空間分辨率不足，剛好與后向散射型激光雷達(dá)形成互補(bǔ)。
近年來，國內(nèi)外不少團(tuán)隊都在研究用于大氣探測的側(cè)向散射激光雷達(dá)系統(tǒng)，例如中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所基于電荷耦合器的側(cè)向散射激光雷達(dá)探測近地面氣溶膠技術(shù)等。而合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研制的激光雷達(dá)優(yōu)勢在于核心器件國產(chǎn)化。作為探測霧霾的主要技術(shù)之一，激光雷達(dá)的核心技術(shù)之前一直沒有被我國掌握，直到今年5月才在雷達(dá)光源等多個研究方面取得突破，打破了發(fā)達(dá)國家的壟斷。側(cè)向散射激光雷達(dá)的研制成功更進(jìn)一步表明我們在激光雷達(dá)技術(shù)上與*水平的差距已經(jīng)越來越小。
空氣質(zhì)量問題與人們的健康息息相關(guān)，我國的“保衛(wèi)藍(lán)天”計劃已經(jīng)卓有成效，但霧霾問題還需要持續(xù)發(fā)力。新的技術(shù)帶來精度更高的探測結(jié)果，為霧霾的研究與治理提供更詳細(xì)的信息，將為我們在這“看得見”的戰(zhàn)場上，獲取更大的優(yōu)勢。
資料來源：*
原標(biāo)題：消除盲區(qū) 新型激光雷達(dá)實現(xiàn)近地面霧霾探測
版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
相關(guān)新聞
-
精準(zhǔn)支持懷柔科學(xué)城科學(xué)儀器和傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，懷柔科學(xué)出臺18條新政
支持周期不超過3年，結(jié)合運行績效給予最高不超過3500萬元的資金支持。第一年給予不超過1500萬元資金支持，第二、三年根據(jù)上一年度績效考核結(jié)果，每年給予不超過1000萬元資金支持。- 2019-12-30 09:09:35
- 4714
-
當(dāng)前，除了追求簡單和環(huán)境友好的制備方法，研究人員正致力于拓展泡沫傳感器的檢測范圍并提升其靈敏度。- 2019-12-30 09:09:35
- 14451
-
奧普光電參股公司長光辰芯向香港聯(lián)交所遞交上市申請
長光辰芯一直專注于高性能CMOS圖像傳感器的研發(fā)，提供九大產(chǎn)品系列，超過50款標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，廣泛適用于工業(yè)成像、科學(xué)成像、專業(yè)影像和醫(yī)療成像等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。- 2019-12-30 09:09:35
- 17811
昵稱 驗證碼 請輸入正確驗證碼
所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關(guān)