我国大学生发明便携式雾霾空间分布激光探测仪

    目前我国的雾霾天气可谓是成为时下最热门的话题之一，如何有效治理雾霾天气，是时下科学家以及政府部门纷纷考虑的重大问题。针对这一现状，我国大学生发明了一款便携式雾霾空间分布激光探测仪， 用激光遥感技术监测雾霾。

     “现在大家都很关注雾霾天气，手机上也可以随时查询城市的PM2.5数值。我最早看见手机上显示PM2.5数值的时候就在思考，城市这么大，不可能每个区域的PM2.5数值都是一样的，这个数据肯定是变化的。就想着用专业知识发明一种可以实时监测大气污染物的仪器，经过近两年努力，终于发明成功了，仪器还获得了陕西省大学生课外学术科技作品大赛一等奖。”近日，拿到获奖证书的西安理工大研究生代晨昱和同学们高兴地说。

    打破传统 将激光遥感技术应用到雾霾监测领域
    代晨昱和同学发明的便携式雾霾空间分布激光探测仪，打破了传统环保部门测量大气污染物的方法，将激光遥感技术应用到了雾霾监测领域。小代表示，目前相关部门监测大气污染物主要采用的是直接称重、多点监测、人工取样等方法，上述方法都仅是单点测量。例如直接称重法，是抽取等量空气将污染物停留在过滤膜上，直接称其重量，计算单位体积中的污染物浓度。而多点监测需要架设许多仪器，不仅耗时耗力，还不具有实时性。因为大气是流动的，往往当工作人员把仪器上的数据整理出来时，污染源的位置、雾霾污染的空间分布等已经发生了变化。

    实时监测污染物传播途径
    这款便携式雾霾空间分布激光探测仪，相较于单点测量，扩大了探测范围，还可对污染源的位置、污染程度、污染物的扩散方式及传播途径进行实时监测，继而对雾霾污染的出现提前预警，使有关部门前移工作关口，采取应对措施缓解污染问题。

    探测仪整体系统主要由激光发射系统、光学接收系统、光电探测系统、数据采集处理系统及三维扫描控制系统五部分组成。小代说：“这套系统主要运用了光散射和光测距两大原理。由激光发射系统发出脉冲激光进入大气，激光与大气中的雾霾颗粒发生散射后，由光学接收系统接收后向散射回波信号，再由光电探测系统将光信号转换为电信号，最后由数据采集处理系统利用模拟探测方式完成数据采集与处理。”

    6台仪器便可覆盖探测整个市区    这种仪器弥补了现有雾霾探测仪无法进行大面积探测的缺陷，大大拓展了探测距离。这款仪器的夜间探测距离为10-20 km，白天探测距离为5-8km。“咱们西安市城区面积约为860余平方公里，假如以8km为探测半径，我们实验表明，4-6台探测仪就可以实现整个西安市区的覆盖探测，非常方便有效。”代晨昱说。

    小代介绍说，他们设计的这款仪器可以与现有的颗粒物监测仪器设备配合工作，不仅可以弥补现有仪器的缺陷，配合工作后测试出来的结果精度更高。他们也期待可以和有关单位部门、企业合作，为治污减霾贡献出自己的一份力量。

    这款便携式雾霾空间分布激光探测仪的相对于同类产品有着重要的优势，不仅探测范围更大，还能进行多点实时监测，检测精度高，让人及时了解大气的变化，在一定程度上对研究人员了解雾霾天气的变化提供了技术帮助，使得雾霾治理的基本工作效率得到提高。