Техническая модернизация каналов лазерного зондирования сибирской лидарной станции

• Автор: Невзоров, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Глаза 1. Способы регистрации лидарных сигналов большого динамического диапазона
1.1. Уравнение лазерной локации
1.2. Геометрический фактор лидара
1.3. Отбор фотоэлектронных умножителей, работающих в режиме счета одноэлектронных импульсов
1.4. Способы расширения диапазона линейной работы фотоэлектронных умножителей при регистрации лидарных сигналов
1.4.1. Оптико-механические методы расширения диапазона линейной работы фотоприемников
1.4.2. Электронные методы расширения диапазона линейной работы фотоприемников
1.5. Математические методы устранения искажений лидарных сигналов ..39 Выводы
Глава 2. Оптимизация работы каналов УФ лазерного зондирования на. Сибирской лидарной станции
2.1. Основы восстановления профилей озона методом дифференциального поглощения
2.2. Аппаратурная реализация лидара по зондированию стратосферного озона
2.3. Влияние аппаратурных искажений лидарных сигналов на погрешность восстановления профилей концентрации стратосферного озона
2.4. Программные и аппаратные способы улучшения точности регистрации лидарных сигналов
2.4.1. Коррекция лидарных сигналов на просчеты, обусловленные «слипанием» импульсов фото приемников
2.4.2. Корректное определение фонового сигнала на конце трассы зондирования и между зондирующими импульсами
2.4.3. Модернизация приемо усилительного тракта озонового лидара СЛС
2.4.4. Автоматизация управления работой механического обтюратора
2.5. Модернизация УФ лидара для зондирования влажности в тропосфере

Выводы
Глава 3. Разработка канала зондирования облачности в дневное и ночное время на Сибирской лидарной станции
3.1. Схемное построение лидара для зондирования характеристик облачности
3.2. Регистрация сигналов от облаков в дневное и ночное время в видимом и ИК - диапазоне спектра
3.3. Некоторые результаты измерений характеристик облачности
Выводы
Глава 4. Разработка автоматизированного аэрозольно-температурного комплекса Сибирской лидарной станции
4.1. Основы метода восстановления стратосферного аэрозольного слоя и. температуры средней атмосферы из данных лазерного зондирования
4.2. Общая схема автоматизированного аэрозольно-температурного комплекса и его технические параметры
4.3. Сравнение компактного лидара на основе ЫсРУАО лазера с ■ аэрозольным каналом СЛС на основе лазера на парах меди
4.4. Автоматизация управления работой системы фотоэлектронной регистрации и оптико-механических узлов компактного лидара на основе 1Яс1:УАО лазера
4.4.1. Применение электронного управления коэффициентом усиления ФЭУ для расширения диапазона линейной работы фотоприемников
4.4.2. Разработка автоматизированного юстировочного узла выходного зеркала для передачи лазерного излучения в атмосферу
4.5. Измерение вертикальных профилей температуры в диапазоне 10-75 км с помощью основного телескопа СЛС
4.6. Сравнение результатов лидарных наблюдений интегральных характеристик аэрозольного слоя стратосферы в Томске и Минске
4.7. Вертикальная структура стратосферного аэрозольного слоя по данным
стационарных и экспедиционных измерений
Выводы
Заключение
Литература
Приложения
Приложение 1 Акт об использовании стратосферного аэрозольного лидара
в Отделе физических проблем БНЦ СО РАН
Приложение 2 Программа автоматической юстировки направленности лазерного излучения на максимальную высоту зондирования
Подчеркнём, что дополнительное поглощение на Хоп, несущее информацию об искомой концентрации озона, характеризуется соотносительной крутизной спада сигнала на коп по сравнению с Хф Чем эта крутизна выше, тем больше содержание озона и, наоборот. Как видно из рис. 2.2 на участке от Hi до Hi + АН, в интенсивной области сигналов в результате уменьшения регистрируемых сигналов за счет слипания импульсов фототока, особенно для сигнала Еоп происходит уменьшение соотносительной крутизны спада на участке АН, что приводит к занижению восстанавливаемых из этих данных концентраций озона по формуле (2.2). В области спада сигналов на участке от Н2 до Нг + АН, особенно для сигнала Еоп> регистрируемое превышение сигналов из-за суммирования с импульсами последствия может приводить не просто к уменьшению, а даже к получению нефизичных отрицательных значений восстановленных из этих данных концентраций озона по формуле (2.2).
2.4. Программные и аппаратные способы улучшения точности регистрации лидарных сигналов
Для корректного восстановления профилей стратосферного озона следует использовать ряд способов корректной регистрации лидарных сигналов. Среди которых:
« Коррекция лидарных сигналов на просчеты, обусловленные «слипанием» одноэлектронных импульсов, которое возникает при использовании лазерных передатчиков, имеющих большую энергетику в импульсе.
• Корректное определение фонового сигнала.
* Для обеспечения линейной работы счетных ФЭУ, особенно в нижней части трассы зондирования, где принимаемые сигналы имеют высокую интенсивность, применяется механический обтюратор.