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题名不同紫外波段激发生物气溶胶荧光雷达系统性能分析
被引量:3
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作者
王强
何廷尧
华灯鑫
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机构
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期133-140,共8页
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基金
国家自然科学基金(Nos.41405028
61675167)资助~~
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文摘
基于激光诱导生物荧光技术,分别采用紫外355nm和266nm激光作为激发光源,构建生物气溶胶荧光雷达监测系统模型.综合考虑不同激发波段,臭氧吸收以及太阳背景光等因素对激光雷达荧光探测效果的影响,对系统性能进行数值仿真分析.仿真结果表明,在四倍频266nm紫外波段的激光激发下,系统受地表臭氧的影响,白天的有效探测距离非常有限;在系统信噪比为10(SNR=10),臭氧浓度为50μg/L时,最大探测距离仅为300m;而夜间情况下,太阳背景光影响减弱,探测距离约为450m.三倍频355nm激发时,臭氧对系统的探测性能影响较小,夜间探测距离可达750m;白天太阳背景光对355nm的系统影响较大,在相同0.5mrad接收视场角下,其有效探测距离约为330m.为减少白天背景光的影响,将望远镜接收视场角压缩到0.3mrad,同时选用50nm带宽的滤光片,此时系统的探测距离为480m.由于355nm波段的激发荧光受白天太阳背景光的影响较大,在进行夜间探测时才可获得较好的效果;而266nm的激发波段可以很好的抑制背景光影响,能够实现对生物气溶胶的白天有效探测.
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关键词
荧光雷达
信噪比
激光诱导荧光
生物气溶胶
臭氧
太阳背景光
数值仿真
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Keywords
Fluorescence lidar
Signal-to-noise ratio
laser induced flurescence
Biological aerosot
Ozone l Solar background light
Numerical simulation
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分类号
TH765.9
[机械工程—仪器科学与技术]
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