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監測儀器

微脈衝雷射雷達基本構造如圖2所示,微脈衝雷射雷達可初步分為發射器(transmitter)及接收器(receiver)兩部分,發射器主要由雷射脈衝(laser pulses)製造固定波長且單一頻率的脈衝光,並經過光束擴散器(beam expander)發射至大氣中,當脈衝光受大氣反射時,再經由接收器內的望遠鏡(telescope)接收散射光,集中此散射光經由光子計數器(detector)定量測量,最後紀錄於數據處理器(電腦)之中。

圖2 微脈衝雷射雷達系統設置原理圖

環保署自2005年開始引進第一套微脈衝雷射雷達系統,為美國Sigma公司所生產的微脈衝微脈衝雷射雷達(micro pulse lidar, MPL) Type 4系列,使用波長527奈米綠光雷射,具有微脈衝、低能量、操作安全等特性,且對人眼無害。隨著MPL的技術更新,環保署於2015和2016年自Sigma公司新購入新一代MPL系統,儀器規格如表1所示。此新加入的MPL除了原先的功能外,還新增有氣膠消偏振率的觀測,提供氣膠型態判斷依據,容易區分沙塵氣膠及燃燒產生的細顆粒氣膠,提升空氣品質監測的能力。

表1 新款Micro-Pulse Lidar系統規格表。

MPL發射器

雷射光波長

527nm

雷射型態

固體晶體 (ND:YLF)

脈衝頻率

2500Hz

脈衝能量

6 to 8 μJ

MPL接收器

望遠鏡種類

馬克蘇托夫望遠鏡
(Maksutov Cassegrain)

焦距

2400 mm

口徑

178 mm

視野大小

100 μrad

數據系統

偵測器

Avalanche photodiode (APD)

距離解析度

5m, 15m 30m, 75m (可自行調整)

最大觀測距離

45 km

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更新日期:2017/07/31

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