Öppna huvudmenyn

Light detection and ranging

(Omdirigerad från LIDAR)
Lidar på Zugspitze för detektion av vattenånga
Denna lidar (Leica) kan svepa av sin omgivning, vilket kan ge en tredimensionell modell av stadskvarter, byggarbetsplatser, klippområden osv.

Light detection and ranging, lidar (även ljusradar, laserradar, laser mapping, LADAR, LIDAR, LiDAR), är ett optiskt mätinstrument som mäter egenskaper hos reflekterat ljus för att finna avståndet och/eller andra egenskaper av ett avlägset föremål. Exempel på vardagliga applikationer är optiska avståndsmätare i byggindustri och trafikhastighetsövervakning. För vetenskapliga undersökningar används lidar för att göra avståndsmätningar och koncentrationer av till exempel aerosoler eller gaser, exempelvis ozon. Ordet är bildat som ett teleskopord från ”light” och ”radar”.

Innehåll

FunktionRedigera

Tekniken påminner lite grand om radar, Radio Detection and Ranging, med ljus som grund istället för radiovågor. En lidar beräknar avståndet till ett objekt genom att dividera ljushastigheten med halva den tid som förflyter mellan att en laserpuls sänds ut och dess reflex från objektet registreras, Om objektet är en aerosol eller gas, sker återspridningen genom flourescens, Ramanspridning eller Miespridning.

Lidar för fjärranalys av atmosfärenRedigera

Vid fluorescerande återspridning kan det utsända laserljuset avstämmas till absorptionsvåglångden, och även detektionen kan fokuseras på den för ämnet specifika våglängden. Med denna metod kan man bland annat studera ytterst förtunnade metallångor i mesosfären (100 km). [1]

Ramanspridning innebär att det återsända ljuset har förskjutits mot ökad våglängd. Eftersom förändringen i våglängd svarar mot ett för den undersökta molekylen specifikt och känt vibrationskvantum, kan detektionen av ljuset fokusera på rätt våglängd. Eftersom Ramanspridning är en mycket svag process fungerar metoden endast vid höga koncentrationer och korta avstånd (i storleksordningen 100 m). Ett viktigt användningsområde är mätning av vattenånga. [1]

Miespridningen från partiklar ger däremot stark återspridning. Metoden används bland annat för att studera stratosfäriskt damm från vulkanutbrott. Genom så kallad differential absorptionslidar (DIAL) kan man även utföra tredimensionella kartläggningar av luftföroreningar. [1]

Jämförelse mellan radar och lidar för detektion av fasta objektRedigera

Lidar har betydligt sämre förmåga att se genom moln, regn och snö än radar, och laserljus är till skillnad från radarvågor skadligt för ögat, så den maximala energimängd som får sändas ut i icke avspärrade områden är betydligt mer begränsad.

Spridningsvinkeln är typiskt mycket smalare än vad som normalt är fallet för radar. Detta är en fördel när man ska detektera ett objekt som befinner sig i ett kluster, det vill säga är omgivet av många andra, men en nackdel om man försöker hitta ett objekt över stora ytor.

Se ävenRedigera

KällorRedigera

  1. ^ [a b c] Grimwall, Göran; Lindgren, Olof. (1993). Miljömätteknik