Hochauflösender LiDAR-Sensor MiniMPL

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Übersicht
Der Mini Micro Pulse LiDAR (MiniMPL) ist ein bodengebundenes, energieeffizientes elastisches Rückstreu‑LiDAR zur kontinuierlichen Profilerstellung von Wolken und Aerosolen. Er sendet Laserpulse in die Atmosphäre und zeichnet zeitaufgelöste Rückstreusignale auf, um Wolkenhöhe, Schichtstruktur und Aerosolverteilung in Echtzeit zu bestimmen. MiniMPL‑Systeme sind für wichtige atmosphärische Netzwerke und Programme validiert und zugelassen.

Eigenschaften und Vorteile

• Fortschrittliche Photonenzähl‑Detektoren — Bieten hochsensible atmosphärische Profile, einschließlich Planetary Boundary Layer und Wolkenschichten bis ~15 km.
• Patentierte Polarisationsumschaltung — Erlaubt simultane co‑ und cross‑polarisierte Messungen zur Bestimmung der Wolkenphase (flüssig vs. Eis).
• Hoher Signal‑Rausch‑Abstand — Verbessert die Schichtenerkennung gegenüber Ceilometern und ermöglicht Beobachtungen durch mäßigen Nebel und niedrige Wolken mit besserer Reichweitenauflösung und schnelleren Berichten.
• Umfangreiche Datensätze — Profile zur Bestimmung von Wolkenphase, depolarisierenden Aerosolen, Streukreuzabschnitten, optischer Dicke, PBL‑Höhen und Aerosol‑Extinktionsprofilen, auch für nächtliche/stratosphärische Fälle.
• Feldtaugliches Design — Festkörperlaser mit >10.000 h Lebensdauer, 80 mm koaxiale Sende/Empfangsöffnung und feldwechselbarer, fasergekoppelter Photonenzähler ohne Nachjustage.
• Lifecycle‑Support — Programme verfügbar zur langfristigen Sicherung von Integrität und kalibrierter Leistung.

Technologie

• Pulsed LiDAR (Light Detection and Ranging): Laserpulse werden in die Atmosphäre gesendet, die zeitaufgelöste Rückstreu wird gemessen, um Wolken und Aerosole in Echtzeit zu lokalisieren.
• Sendepfad: Laser → Strahlerweiterung → Polarisationsausrichtung → Ausgabe durch das Teleskop (co‑pol und cross‑pol Zustände).
• Empfangspfad: Die rückgestreute Lichtleistung wird gesammelt, durch die Optik geleitet und auf den Photonenzähler für die zeitaufgelöste Messung fokussiert.

Hauptanwendungen

• Charakterisierung der Planetary Boundary Layer
• Charakterisierung von Verschmutzung und Aerosolen
• Forschung zur Wettermodifikation
• Untersuchungen vulkanischer Asche
• Überwachung und Vorhersage von Waldbränden
• Städtische Luftqualitätsüberwachung und Vorhersage
• Flugsicherheit und operative Entscheidungsunterstützung

MPL‑Software
Die enthaltene MPL‑Software unterstützt Echtzeit‑Datenerfassung und Wiedergabeanalyse.

• Datenerfassungsmodus — Einstellung von LiDAR‑Parametern (Laserenergie, Integrationszeit, Reichweitenauflösung), Erzeugung von Rohdatenprofilen und R‑Quadrat‑korrigierten Profilen, normalisiertem relativen Rückstreuprofil (NRB), Housekeeping‑Daten sowie Echtzeit‑Wolken/Aerosol/PBL‑Informationen.
• Wiedergabemodus — Abrufen und Interpretieren gespeicherter Dateien, Analyse langer Zeitreihen zur Erkennung von Trends und Export der Ergebnisse in externe Werkzeuge.

Zubehör

• MiniMPL Scanner
• GPS (GIS Package)
• All‑sky Kamera
• Wetterstation

Technische Daten / Spezifikationen

• Reichweitenauflösung: 5 / 15 / 30 / 75 m (softwarekonfigurierbar)
• Minimale Reichweite: 100 m
• Akkumulationszeit: 1 s – 15 min
• Detektionsreichweite: typischerweise bis 15 km
• Polarisation: co‑pol und cross‑pol
• Scanning: optional
• Laserwellenlänge: 532 nm
• Laserimpulsenergie: 3 – 4 μJ @ 2500 Hz
• Augensicherheit: ANSI Z136.1 2000, IEC 60825
• Empfängerdurchmesser: 80 mm
• Pump‑Laserdiode: garantiert 10.000 Stunden
• Detektor: fasergekoppelt, vom Anwender austauschbar
• Abmessungen (HxBxT): 240 x 305 x 480 mm
• Gewicht (Portabilität): 13 kg
• Betriebssystem (für MPL‑Software): Windows 7 / 10
• Computer‑Schnittstelle: USB
• Datenübertragung: LAN Ethernet
• Betriebstemperatur: +17°C bis +35°C
• Luftfeuchte: 0 bis 80%
• Netzversorgung: 110–240 VAC, 50–60 Hz
• Stromaufnahme: 100 W