大气瑞利—布里渊散射标定箱的设计与优化

发布时间：2024-02-25 01:57

　　大气温度是一种反映大气状态的重要气象参数,它对天气预报、环境保护、大气科学等工作都有特别重要的指导意义。因此大气温度的测量研究越来越广泛。目前,大气温度的测量方式主要有探空气球、火箭、微波辐射计、激光雷达。激光雷达由于其高时空分辨率、探测范围广、精度高、实时性好等优点越来越受到重视。在高光谱激光雷达(HSRL)中,由于一般不考虑布里渊散射对谱型的影响,抑制了其测温精度。本文设计温度和压力可分立控制的标定箱,为将来解耦大气回波信号中瑞利(Rayleigh)散射与布里渊(Brillouin)散射提高测温精度提供技术保障。结合有限元分析方法和本课题组前期理论研究基础,对用于大气瑞利-布里渊散射(RBS)标定的标定箱进行了结构的设计和优化。完成了对标定箱温度和压力进行分立控制的控制系统的设计与构建,并以法布里-珀罗标准具(FPE)为分光器件完成了对标定箱性能的测试。论文的主要工作和研究结果有:利用有限元分析方法完成标定箱的结构设计并进行了优化。对标定箱温度和压力进行了有限元分析,得到不同时间、不同功率等条件下的温度分布云图,以及不同大气压下的应力与应变。根据分析结果,基于负反馈控制理论、编程回...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2RBS散射谱包络分布图

图2-2RBS散射谱包络分布图Fig.2-2TheenvelopedistributionoftheRBSspectrum分子平均自由程与目前激光雷达采用的激光波长基本相当，因谱与Brillouin散射谱叠加形成包络谱，难以分离。大气中存在，自发辐射不是....

图3-1不同材质的平凸镜的透过率曲线图(索雷博公司产品手册)

西安理工大学硕士论文全进入标定箱，标定箱直径与激光光斑匹配，设计通光孔直径为10mm。(4)为实现标定箱温度可控，需要设计温度传感器与温度执行元件的位置。(5)为实现压力控制，标定箱需要留出进气口、出气口、抽真空口以及压力传感器的位置。(6)综合考虑导热性以及耐压值等因素....

图3-2紫外熔融石英不同波长透过率曲线图(索雷博公司产品手册)

计相关的机械结构，经过前期的调研结合实验室器件。图3-1是两种材质的透过率曲线图，从图率随着波长减小快速降低，而紫外石英的透过率激光器波长为355nm，所以采用紫外石英透镜作3-1不同材质的平凸镜的透过率曲线图(索雷博公司产品tancecurvesofdiffere....

图3-5透镜装配图

图3-5透镜装配图Fig.3-5Lensassemblydrawing特窗口片的安装：布儒斯特窗口片作为标定箱的激光入射和出射窗口两侧。在安装窗口片时主要考虑布儒斯特角为34°，需要将窗口片斜计出了两种布儒斯特窗的安装方式，外部安装和内部安装。外部安布儒斯特窗单独安装....

本文编号：3909893