Уравнение лидарное для рассеяния

Лидарное уравнение для рассеяния [c.269]

Его часто называют основным лидарным уравнением для рассеяния. [c.273]

Уравнение (7.21) является лидарным уравнением для рассеяния, которое наиболее часто упоминается в научной литературе, а уравнение (7.23) соответствует особому случаю, интерес к которому постоянно растет благодаря все более широкому использованию метода дифференциального поглощения. В отношении радиационной энергии, регистрируемой за время интегрирования сигнала детектором, уравнение (7.14) представляет собой наиболее адекватную форму лидарного уравнения для рассеяния. [c.276]

Очевидно, что уравнение (7.40) можно записать в форме, близкой к лидарному уравнению для рассеяния (7.15),а именно [c.284]

Переписанное в другом виде с учетом указанных условий лидарное уравнение для флюоресцирующей среды (7.44) становится схожим с лидарным уравнением для рассеяния (7.15) [c.290]

Решение уравнения (5.25) без привлечения дополнительной информации затруднительно. Однако при усреднении лидарных сигналов по большому числу реализаций должно происходить сглаживание пространственно-временных вариаций характеристик рассеяния атмосферы. При этом второй и третий члены в фигурных скобках для средних значений Pя(v, г) и ан. o(v, г) стремятся к нулю, а сама формула принимает знакомый вид [c.149]

Здесь a %L, Я)— общее поперечное сечение рассеяния на длине волны % для падающего излучения с длиной волны Уравнение (7.15) соответствует основной форме лидарного уравнения с одним типом центров рассеяния. [c.273]

В методе ДПР две длины волны лазера, Яо и Яо + бЯ, выбирают таким образом, чтобы Яо соответствовала центральной длине волны какой-нибудь интенсивной линии поглощения интересующих нас молекул, а ЯоЧ-бЯ лежала на крыле этой линии. Если обозначить Яо бЯ через Яа. и использовать уравнение (7.23) (форму лидарного уравнения для упругого рассеяния), то отношение сигналов отраженной мощности на двух длинах волн составит [c.276]

Если Т велико (х1 т), то величина 7(2) приближается к единице при глубине проникновения в среду объекта приблизительно на одну характеристическую длину лазерного импульса. Тем не менее то, что поправочный коэффициент 7(2) может оказаться значительно меньше единицы даже для больших значений Т, соответствующих пределу рассеяния, показывает, что в действительности простая форма лидарного уравнения рассеяния (7.15) дает завышенную величину ожидаемого сигнала в тех случаях, когда принимаемый обратный сигнал является результатом реального лазерного импульса, рассеянного близко от резкой границы исследуемой флюоресцирующей среды Результаты, представленные на рис. 7.3, а, относятся к случаю, когда 0,2. При хп — XI наблюдается подобный режим работы (рис. 7.3,6), за исключением того, что при 2 = 0 параметр 7(2 ) имеет конечное значение. Для понимания этого необходимо ввести в рассмотрение пространственную разрешающую способность системы. В пределе рассеяния (т. е. при т 0) про- [c.285]

Оба указанных механизма потерь могут изменить предсказываемый уравнением (7.64) закон уменьшения от расстояния (1// 2) падающей на фотодетектор рассеянной мощности лазерного излучения. Это имеет большое значение в том случае, когда лидарные измерения должны обеспечиваться в большом интервале расстояний. Например, лазерный датчик дистанционного зондирования, который предназначен для работы на расстоянии от 100 м до 10 км, должен иметь динамический диапазон 10 . Хотя для обеспечения таких динамических диапазонов существуют электронные методы (см. разд. 6.2), ясно, что сжатие сигнала, обусловленное конструкцией оптической приемной системы, имеет свои преимущества. [c.305]

Это соотношение является основой наклонного метода инверсии, который применим в условиях хорошей видимости [/ 3 км, см. уравнение (4.84)] в случае, если можно не учитывать многократное рассеяние [35]. В работе [298] сделана попытка использования этой методики в авиационной наземной службе для оценки видимости с помощью лидарных измерений на длине волны 694,3 нм, а в работе [189] это приближение использовали для измерения поглощения атмосферой излучения, СОг-лазера. К сожалению, при определенных условиях, важных для лидарных работ, применение наклонного метода невозможно, например при дистанционном зондировании атмосферных неоднородностей, подобных туману, облакам или дымовым шлейфам [299]. [c.315]

Данное выражение справедливо для условий, меняющихся от чистого воздуха до легкого тумана (дымки). В замутненной атмосфере (в тумане или облачности) имеет место многократное рассеяние, и приведенное выше решение становится неверным. В этих случаях применяется лидарное уравнение более сложной формы [35]. Необходимо отметить также, что далеко не всегда можно пренебрегать зависимостью эффективной площади телескопа A(R) от расстояния. В разд. 7.4 была показана сомнительность такого предположения в случае измерений на коротких расстояниях или при непараллельном расположении осей лазера и телескопа. [c.316]

Далее с помощью соответствующего лидарного уравнения можно получить выражение для пороговой плотности рассматриваемой молекулярной компоненты атмосферы. Например, используя рассмотренное выше лидарное уравнение для комбинационного рассеяния и уравнения (8.10) и (8.15), получим выражение для [c.326]

При выводе этого уравнения неявно подразумевалось, что лазерное излучение является монохроматическим. Если отойти от этого предположения, то необходимо пересмотреть лидарное уравнение для упругого рассеяния, из которого было выведено уравнение (8.112). Для лазера с широкой полосой излучения, центр которой соответствует длине волны Яь уравнение (7.23) можно переписать в виде [c.354]

Таким образом, можно сказать, что при использовании лазерной флюоресценции для дистанционного зондирования окружающей среды лидарное уравнение для флюоресцирующей среды (7.44) оказывается более сложным, чем лидарное уравнение для рассеяния, из-за введения поправочного коэффициента для времени жизни iR) Поэтому необходимо с больщим вниманием подходить к интерпретации принимаемого излучения, особенно когда время жизни флюоресценции значительно превышает длительность лазерного импульса и флюоресцирующая среда имеет резкую границу. [c.290]

При выводе лидарных уравнений для рассеяния и флюоресценции мы предположили, что вероятностный геометрический коэффициент ЦК,г) равен единице в той области, где поле-зрения оптической приемной системы перекрывается площадью, освещаемой лазерным лучом, и равен нулю для любой другой области. Кроме того, было принято, что падающее лазерное излучение распределяется по освещенной площади исследуемогсь [c.291]

В данной главе будут рассмотрены наиболее важные уравнения, лежащие в основе лазерного дистанционного зондирования. Вид уравнения, используемого в каждой данной ситуации, зависит от типа взаимодействия лазерного излучения со средой. Для случая обратного рассеяния лазерного излучения (упругого или неупругого) лидарное уравнение имеет достаточно простую форму. Прежде всего приведем вывод этого уравнения. Больщую часть задач атмосферного зондирования, включая те, в которых присутствует дифференциальное поглощение лазерного излучения, можно описать с помощью лидарного уравнения. [c.269]

Существенным отличием является использование функции пропускания приемной системы Ко к) вместо функции (Х) и сечения флюоресценции а (А,д, X) вместо сечения рассеяния Однако, как было показано, для случая большой оптической глубины вся информация о концентрации флюоресцирующих частиц теряется, и лидарное уравнение становится идентичным уравнению для лазерного флюорометра (7.51), которое было выведено для гидрографических исследований. [c.290]

Для ряда твердотельных детекторов типичная величина удельной обнаружительной способности детектора ), определяемая уравнением (6.30), находится в диапазоне от 10 в видимой части спектра до 10 ° см-Гц / -Вт в инфракрасной части (рис. 6.8). В большинстве случаев твердотельные детекторы применимы только для лидарных систем, работаюших в инфракрасной области спектра, поэтому маловероятно их применение в лазерных приборах дистанционного зондирования, использующих комбинационное рассеяние или флюоресценцию. [c.328]

Для получения этого результата было использовано уравнение (7.53), которое представляет собой лидарное уравнение для случая флюоресценции, допускающее, что поправочный коэффициент, учитывающий время релаксации, близок к единице. Были сделаны следующие предположения отсутствует какая-либо дополнительная флюоресценция, спектральное разрещение приемной оптической системы достаточно, чтобы пренебречь рассеянным в обратном направлении лазерным излучением, и количество электронов темнового тока, образующихся за интересующие нас периоды времени и т , незначительно. [c.342]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...