CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
2.2 Lựa chọn cặp bước sóng phát
Cặp bước sóng vi sai được lựa chọn cho hệ LIDAR hấp thụ vi sai là hai bước sóng tử ngoại 282,9 nm (λon) và 286,4 nm (λoff) (Hình 2.2). Tiết diện hấp thụ ozone ở bước sóng on là 29,7.10-23 m2 và tiết diện hấp thụ vi sai 𝜎 𝜆 𝜎 𝜆 là 8,9.10-
23 m2 [3]. Hai bước sóng này là kết quả lựa chọn và xem xét hài hòa giữa nhiều yếu tố:
Chất màu Rhodamine 6G có hiệu suất huỳnh quang cao so với các chất màu khác;
Hai bước sóng phát 565,8 nm và 572,8 nm của các laser màu phản hồi phân bố đều nằm trong vùng phổ huỳnh quang mạnh của Rhodamine 6G để sau khi nhân tần có thể nhận được cường độ tối ưu nhất của các bước sóng phát tử ngoại;
Tối ưu khoảng độ cao xác định phân bố ozone. Mặc dù ở những bước sóng ngắn hơn cho độ nhạy phép đo cao hơn từ tiết diện hấp thụ vi sai ozone lớn nhưng chúng lại làm giới hạn khoảng đo theo độ cao do giảm mạnh bởi hấp thụ ozone và sự suy hao do tán xạ (phân tử) Rayleigh, dẫn đến kéo dài thời gian thu ghi tín hiệu. Thêm vào đó, bước sóng ngắn địi hỏi hiệu suất lượng tử của PMT phải mở rộng hơn về phía sóng ngắn và có khi địi hỏi thêm kênh đo phù hợp;
Giảm ảnh hưởng ánh sáng nền nhất là khi hoạt động ban ngày. Các bước sóng dài hơn sẽ làm tăng nhiễu nền bức xạ mặt trời và giảm tỷ số tín hiệu trên nhiễu một cách đáng kể;
Giảm ảnh hưởng xen vào của son khí. Sai số gây bởi sự có mặt của son khí trong lớp khí quyển tầng thấp khơng đơn giản là một hàm của sự phân tách hai bước sóng on và off, giảm sự phân tách tán xạ ngược vi sai ở hai bước
sóng cũng sẽ làm giảm tiết diện hấp thụ vi sai ozone. Sai số này rất nhạy với thành phần, kích thước và phân bố theo phương thẳng đứng của son khí tại nơi quan trắc. Việc lựa chọn hai bước sóng này để ảnh hưởng của son khí trong đo đạc cũng sẽ thấp hơn khi bước sóng on nằm trên triền dốc nhất của đồ thị tiết diện hấp thụ của ozone;
Hai bước sóng 282,9 nm và 286,4 nm là cặp bước sóng H (Bảng 1.2), một trong 13 cặp bước sóng dùng trong hệ DIAL đo phân bố ozone để có thể tránh ảnh hưởng lên kết quả đo ozone do sự có mặt nếu có của SO2[3].
Hình 2.2. Cặp bước sóng được lựa chọn cho hệ LIDAR hấp thụ vi sai