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地基空间环境监测及预警平台(二期)--双波长可调多金属成分监测系统平台

1. 设备全景图片

地基空间环境监测及预警平台(二期)--双波长可调多金属成分监测系统平台.jpg

2.  设备概况

品牌:非标

型号:非标

类型:激光雷达设备

用途:输出两束波长可改变的激光,实现任意两种高空金属原子离子(如钠、钾、镍、钙、钙离子)的组合探测。

3.  设备功能简述

该监测平台能输出两束波长可改变的激光,实现任意两种高空金属原子离子(如钠、钾、镍、钙、钙离子)的组合探测,为中高层大气相关的重大科学问题提供关键数据。

本平台系统集成后主要由三个分系统组成:激光发射分系统、望远镜接收分系统和数据采集控制分系统。

4.设备的技术特点

4.1 由单一原子成分监测提升至多种原子离子成分的同时监测:现有的监测平台只能探测高空大气金属层的单一成分—钠原子的数密度,并不具备探测比高空钠原子浓度低得多的钾原子和钙原子的能力,这主要是受限于现有平台激光器发射波长的调谐范围(550nm-650nm)。本平台双波长可调多金属成分监测系统平台的建设将使激光器的发射波长范围扩大至300nm-800nm之间,不仅能够探测钠原子,而且能够探测钾原子,铁原子,钙原子和钙离子,达到了五种金属成分。此外,相较于现有平台的单成分监测,新平台可以在五种金属成分之中任选两种进行联合观测,极大地丰富了观测数据的多样性。

4.2 探测精度和探测范围的提升:为了满足对电离层等离子体和高层大气中性成分的耦合机制的研究,准确提取波动参数,认知高、中、低层大气的耦合过程,以及高空金属层与大气成分之间的化学反应变化等的需求,金属层激光雷达的探测分辨率一般要求在20分钟以内,上述现象过程的研究需要大约5%的成分密度测量精度,这对于高空微量成分的探测来说是比较高的。而本平台的时间分辨率可以提到10分钟,并且探测精度小于5%。同时为了探测更高高度的低热层金属层,新建平台的探测高度由现有的75km-110km向上扩大了40km,探测范围达到了75km-150km,以便捕捉到更多的低热层金属层事件。

5.  设备的技术参数

5.1 VISTA脉冲染料激光器参数

能量:50mJ@846nm,50 mJ@786nm

线宽:0.05cm-1

光斑:6mm

5.2 1064nm大功率脉冲YAG激光器参数

能量:1200mJ@1064nm,600 mJ @532nm

光斑:9mm

频率:30Hz

5.3 多波长可切换激光倍频器参数

定制设备,具有温控装置

能量:≥10 mJ @423nm,≥10 mJ @393nm

5.4 全波段高精度波长定标系统参数:

定制设备,具有稳频控制软件,波长范围330-1180nm

5.5 高精度激光发射控制器参数

定制设备,具有方向调节软件,可以X-Y两个方向调节

5.6 全波段大口径望远镜系统参数:

望远镜孔径:≥1000mm

5.7 信号接收检测系统参数:

具有数据采集软件,具备两路信号同时采集

5.8 平台整机技术参数

本平台建设的双波长可调多金属成分监测系统平台项目,通过实现发射激光波长的改变,可同时探测某种原子离子成份(如钙和钙离子)、或者同时探测两种任意的原子成份(如钠和钾、钠和铁)。探测的原子离子成分信号的时间分辨率为10分钟,并且探测精度小于5%。

5.9 设备的技术优势

本双波长可调多金属成分监测系统平台,通过实现发射激光波长的任意改变,可同时探测某种原子离子成份(如钙和钙离子)、或者同时探测两种任意的原子成份(如钠和钾、钠和铁)。通过原子离子的同时演化信息,结合化学及动力学模拟过程,使正规买球app十佳排行能够在高空大气化学及动力学过程、原子离子耦合过程、大气金属层的起源与特性等关键科学问题上取得重要进展。

6.0 设备的应用行业

空间环境监测;空间天气的保障与预警预报。