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龙图腾网恭喜西安理工大学申请的专利中红外三波长差分吸收激光雷达及大气苯污染源探测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115343725B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211057475.5，技术领域涉及：G01S17/95；该发明授权中红外三波长差分吸收激光雷达及大气苯污染源探测方法是由李仕春;刘家辉;华灯鑫;辛文辉;高飞设计研发完成，并于2022-08-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本中红外三波长差分吸收激光雷达及大气苯污染源探测方法在说明书摘要公布了：本发明公开的中红外三波长差分吸收激光雷达，包括沿光路方向依次连接的系统控制处理平台、激光输入与准直系统、望远镜接收系统和分光及检测系统，其中系统控制处理平台连接激光输入与准直系统和分光及检测系统。本发明激光雷达对大气苯污染探测方法包括：利用系统控制处理平台调整三激光器输出激光波长，并计算三种波长的激光发射功率，测得三种波长的回波信号功率，计算并校正得到甲苯与苯的浓度，将上述浓度值进行比值计算并分析。本发明改进了现有技术中只能对小面积区域进行探测的不足，弥补了差分吸收激光雷达探测苯系物污染源技术在中红外波段探测的缺陷。

本发明授权中红外三波长差分吸收激光雷达及大气苯污染源探测方法在权利要求书中公布了：1.中红外三波长差分吸收激光雷达，其特征在于，沿光路方向依次连接的系统控制处理平台（1）、激光输入与准直系统、望远镜接收系统和分光及检测系统，其中系统控制处理平台（1）通过连接电缆连接激光输入与准直系统和分光及检测系统，所述检测系统运行对大气苯系物污染源探测算法，所述的大气苯系物污染源探测算法包括如下步骤：步骤1、利用系统控制处理平台将第一带间级联激光器、第二带间级联激光器、第三带间级联激光器的三种输出激光波长调整为λ1，λ2，λ3，并根据第四光电检测器、第五光电检测器、第六光电检测器显示的电压值计算三种波长的激光发射功率P0λi，其中i=1，2，3；步骤2、将步骤1的三种波长的连续脉冲信号通过激光输入与准直系统射入大气中，再由望远镜接收系统接收并传至分光及检测系统，测得步骤1中的三种波长的回波信号功率PR，λi；步骤3、利用步骤2中得到的回波信号功率PR，λi，计算并校正得到甲苯与苯的浓度NTR与NBR；步骤4、将步骤3中所得的NTR与NBR进行比值计算并分析；所述步骤3中的计算方法具体为：根据激光雷达原理及Beer-Larmbert定理，连续波漫反射目标物反射型激光雷达方程可表示为： （1）式中，P0为激光器的发射功率，A为望远镜有效接收面积，η为系统的光学效率，R是路径长路，β为距离激光雷达R处漫反射目标物的漫反射率，αr是距离r处的大气消光系数；消光系数分为两部分，一部分为被测敏感气体吸收导致的消光系数α1r，另外一部分为除被测敏感气体吸收因素外导致的消光系数α0r，消光系数可表示为： （2）式中，Nr为距离r处被测气体的分子数密度，σ1为被测气体的吸收截面积；差分吸收激光雷达采用强吸收波长λon和弱吸收波长λoff，根据两路后向散射光信号、的比值计算得到物质浓度；由于差分吸收激光雷达共用一个光学系统，且λon和λoff较为接近，除被测气体外的大气消光基本一致，即；将P0λi及PR，λi带入式（1），并将式（1）与式（2）联立，即 3假设被测气体的数密度Nr在探测路径R内均匀分布，则被测气体数密度NR可表示为： 4将i=1，2，3时的值P0λi、PR，λi带入式（3），并分别计算PR，λ1PR，λ2，PR，λ2PR，λ3，此时可获得苯与甲苯的（平均柱）浓度； 5 6其中，式（5）中，带入为甲苯的吸收截面时，N1R表示为甲苯的气体数密度，记为N1TR，带入为苯的吸收截面时，N1R表示为苯的气体数密度，记为N1BR；同理，得到式（6）中表示甲苯的气体数密度N2TR和表示苯的气体数密度N2BR，并求出N1TR与N2TR的平均值NTR、N1BR与N2BR的平均值NBR；所述的步骤3中的校正方法为：由于苯和甲苯吸收谱有重叠，故在波长为λ1、λ2、λ3时的吸收截面同时含有苯与甲苯两种成分，将吸收截面、、分为、、、、、，设甲苯的气体数密度为NTR、苯的气体数密度为NBR，代入式（3）后得： 7 8。

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