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激光雷达后向散射仪

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  • 【分享】激光雷达/激光探测及测距系统

    【分享】激光雷达/激光探测及测距系统

    激光雷达可以按照所用激光器、探测技术及雷达功能等来分类。目前激光雷达中使用的激光器有二氧化碳激光器,Er:YAG激光器,Nd:YAG激光器,喇曼频移Nd:YAG激光器、GaAiAs半导体激光器、氦-氖激光器和倍频Nd:YAG激光器等。其中掺铒YAG激光波长为2微米左右,而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间。根据探测技术的不同,激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。其中直接探测型激光雷达采用脉冲振幅调制技术(AM),且不需要干涉仪。相干探测型激光雷达可用外差干涉,零拍干涉或失调零拍干涉,相应的调谐技术分别为脉冲振幅调制,脉冲频率调制(FM)或混合调制。按照不同功能,激光雷达可分为跟踪雷达,运动目标指示雷达,流速测量雷达,风剪切探测雷达,目标识别雷达,成像雷达及振动传感雷达。激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别,即由雷达发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。由此可以看出,直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分,在所谓单稳系统中,发送与接收信号共同在所谓单稳态系统中,发送与接收信号共用一个光学孔径。并由发射/接收(T/R)开头隔离。T/R开关将发射信号送往输出望远镜和发射扫描系统进行发射,信号经目标反射后进入光学扫描系统和望远镜,这时,它们起光学接收的作用。T/R开关将接收到的辐射送入光学混频器,所得拍频信号由成像系统聚焦到光敏探测器,后者将光信号变成电信号,并由高通滤波器将来自背景源的低频成分及本机振荡器所诱导的直流信号统统滤除。最后高频成分中所包含的测量信息由信号和数据处理系统检出。双稳系统的区别在于包含两套望远镜和光学扫描部件,T/R开关自然不再需要,其余部分与单稳系统的相同。美国国防部最初对激光雷达的兴趣与对微波雷达的相似,即侧重于对目标的监视、捕获、跟踪、毁伤评(SATKA)和导航。然而,由于微波雷达足以完成大部分毁伤评估和导航任务,因而导致军用激光雷达计划集中于前者不能很好完成的少量任务上,例如高精度毁伤评估,极精确的导航修正及高分辨率成像。较早出现的一种激光雷达称为“火池”,它是由美国麻省理工学院的林肯实验室投资,于60年代末研制的。70年代初,林肯实验室演示了火池雷达精确跟踪卫星,获得多普勒影像的能力。80年代进行的实验证明,这种CO2激光雷达可以穿透某些烟雾,识破伪装,远距离捕获空中目标和探测化学战剂。发展到80年代末的火池激光雷达,采用一台高稳定CO2激光振荡器作为信号源,经一台窄带CO2激光放大器放大,其频率则由单边带调制器调制。另有工作于蓝-绿波段的中功率氩离子激光与上述雷达波束复合,用于对目标进行角度跟踪,而雷达波束的功能则是收集距离――多普勒影像,实时处理并加以显示。两束波均由一个孔径为1.2M的望远镜发射并接收。据报道,美国战略防御局和麻省理工学院的研究人员于1990年3月用上述装置对一枚从弗吉尼亚大西洋海岸发射的探空火箭进行了跟踪实验。在二级点火后6分钟,火箭进入亚轨道,即爬升阶段,并抛出其有效负载,即一个形状和大小均类似于弹道导弹再入飞行器的可充气气球。该气球有气体推进器以提供与再入飞行器和诱饵的物理结构相一致的动力学特性。目标最初由L波段跟踪雷达和X波段成像雷达进行跟踪。并将这些雷达传感器取得的数据交给火池激光雷达,后者成功地获得了距离约800千米处目标的像。[~116966~][~116967~][~116968~][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624049_1602049_3.jpg[/img]

  • 激光雷达,求解

    各位好! 很想了解激光雷达方面的知识,一直想知道激光雷达上使用的激光器到底事哪一款,有大神知道吗???

  • 国产厂商速腾聚创登陆港交所,成为全球最高市值激光雷达企业

    近日,国产激光雷达企业速腾聚创科技有限公司(以下简称“速腾聚创”)在香港联交所主板挂牌上市,成为港股激光雷达第一股,2024年中国传感器产业第一股。本次IPO最终发售价定为每股43.00港元 ,全球发售2290.98万股股份,募资总额为9.85 亿港元,速腾聚创上市后股票很快破发,截至当日收盘,公司市值193.2亿港元,成为全球市值最高的激光雷达企业。速腾聚创是激光雷达及感知解决方案市场的全球领导者,通过芯片、激光雷达平台与感知算法三大核心技术闭环,为市场提供具有信息理解能力的智能激光雷达系统,颠覆传统激光雷达硬件纯信息收集的定义。据介绍,速腾聚创是全球最早实现车规级固态激光雷达量产的激光雷达公司,也是全球首家开启车规级激光雷达项目量产交付的激光雷达公司。截至2023年3月31日,与全球其他激光雷达公司相比,速腾聚创服务的汽车整车厂和一级供应商数量最多、拥有前装量产定点车型最多及实现SOP车型最多。截至2023年12月18日,速腾聚创已取得21家汽车整车厂及一级供应商的超60款车型的量产定点订单,其中帮助24款车型实现SOP。出货量方面,截至2023年10月31日止,前十个月,速腾聚创的激光雷达产品及用于 ADAS应用的激光雷达产品的销量分别为约136,000台及约121,700台,较2022年同期的约40,700 台及24,400台分别大幅增加,并且超过2020~2022年前三年出货量总和。此外,10月份单月激光雷达销量近30000台,创单月销量历史记录。2024年,速腾聚创激光雷达的预计交付量或将超过100万颗,其中速腾聚创激光雷达产品更是供货问界M7/M5、小鹏G9/X9、极氪007、比亚迪仰望U8等众多明星车型。[来源:仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

  • 激光雷达市场前景可期!到2024年市场价值将达到22.73亿美元

    激光雷达市场前景可期!到2024年市场价值将达到22.73亿美元

    [font=宋体][size=14.0000pt]随着人工智能的发展,汽车、机器人和其他机器正在变得越来越智能,归功于一些可以帮助智能机器更加自主地工作和导航的技术发展[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]来看[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]激光雷达([/font]LiDAR)就是自动驾驶变革的关键技术之一[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]。[/size][/font][align=center][img=,500,333]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/11/201911251522201402_1665_3430007_3.png!w500x333.jpg[/img][/align][font=宋体][size=14pt]LiDAR(激光雷达解决方案)技术采用了先进的计算机视觉和雷达传感器技术,是自动驾驶汽车在行驶过程中避免碰撞和安全行驶的重要组成部分之一。在此之前,该技术仅仅是光成像测距和检测的缩写。但是现在它已经成为下一代汽车技术的代名词了。主要通过向目标物体发射激光束和接收从目标对象上反射回来的激光束来测算目标的位置、速度等特征量,感知车辆周围环境,并形成精度高达厘米级的 3D 环境地图,为下一步的车辆操控建立决策依据。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]近几年[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]智能驾驶产业的繁荣变得炙手可热,有关激光雷达话题的讨论也空前热烈。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]同时[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]越来越多的汽车制造商和半导体厂商涉足智能驾驶和自动驾驶这一领域[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt],接下来工采网小编和大家一起了解一下激光雷达市场发展如何?[/size][/font][font=宋体][size=14pt][font=宋体]近日,[/font]MarketsandMarkets™ 发布了最新的2024年激光雷达市场的全球预测研究报告,报告指出,激光雷达市场规模预计将从2019年的8.44亿美元增长到2024年的22.73亿美元,2019年-2024年的复合年增长率为18.5%。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]据悉,该报告按照激光雷达的类型(机械、固态)、安装类型、服务(航测、地理信息系统服务)、应用(走廊测绘、环境、工程、[/font]ADAS和无人驾驶汽车)、组件、范围和地理等角度,对激光激光雷达市场进行了全面预测。 [/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]具体分析如下:[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照类型区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体],固体激光雷达预计在[/font]2019年至2024年之间达到更高的复合年增长率。固态激光雷达市场的高复合年增长率归因于激光雷达在汽车和机器人行业的应用范围不断扩大。传统的激光雷达系统依赖于机械运动零件,这些零件必须精确才能获得自主导航所需的精确测量值。固态激光雷达完全建立在硅芯片上,它没有任何运动部件,这使其对振动的抵抗力更强、尺寸更小,从而降低了生产成本并实现了大批量制造。固态设计是在没有电动机械扫描的情况下构建的,预计有望将其用于量产的汽车激光雷达解决方案,也有望应用于自主机器人、无人机和汽车。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照安装类型区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体],地面激光雷达预计在[/font]2019年至2024年之间达到更高的复合年增长率。地面激光雷达系统可以是固定的,也可以是移动的。它们借助三脚架和平衡组件放置在移动平台上,例如运动型多功能车(SUV)或全地形车(ATV),地面激光雷达系统比机载激光雷达系统便宜。汽车领域正在成为移动式地面激光雷达系统的一个应用领域,配备先进驾驶辅助系统(ADAS)的高档车数量每年都在增加,预计这将进一步推动移动式地面激光雷达系统的市场。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照范围区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体],中程激光雷达预计将在[/font]2019年至2024年实现最高复合年增长率。中程激光雷达用于探测200-500米范围内的物体。该激光雷达用于工程、测绘、环境和勘探应用。使用中程激光雷达时,精度和成本效益是首要问题。这些激光雷达传感器用于提供2D和3D实时数据,以便轻松识别200-500m范围内的物体。在工程和建筑应用中使用中程激光雷达的推动下,预计中程激光雷达的市场将以最快速度增长。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按区域划分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体],在整个预测期内,亚太[/font]LiDAR市场预计将以最高复合年增长率增长。亚太地区的激光雷达市场预计将在预测期内以最高复合年增长率增长。这一市场的增长可归因于基础设施建设的增加、对森林管理的日益重视以及该地区采矿活动的增长导致的测绘业务的增加。随着机载和地面激光雷达系统应用的不断增加,以及该地区测绘活动的日益增多,预计将推动亚太地区对激光雷达的需求。 [/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]总体上来说,激光雷达系统在无人机、工程和建筑应用中的采用率将越来越高;激光雷达在地理信息系统([/font]GIS)应用中的使用越来越多;4D激光雷达的出现是推动激光雷达市场增长的主要因素。汽车巨头对激光雷达初创公司的投资增加;随着固态、MEMS、闪存激光雷达和其他激光雷达技术的采用,带来了技术转移;利用传感器融合开发更好的地理空间解决方案,为激光雷达市场带来了增长机会。 [/size][/font]

  • 【新品】禾赛重磅发布“性能王牌”AT512,重新定义激光雷达行业标杆

    [color=#000000]1月9日,禾赛科技正式发布面向搭载智能驾驶系统量产车市场的“性能王牌”产品—— [b]512 线超高清超远距激光雷达 AT51[/b]2。作为禾赛 AT 系列的“综合性能巅峰之作”,AT512 展现了激光雷达技术的突破性进展,主要面向对性能、可靠性、安全性有极高要求的高端智能驾驶量产车型。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/fd4fc976-d78f-4c3c-9452-1cb74cc6a92f.jpg[/img][/align][color=#000000]AT512 搭载禾赛最新的[b]第四代自研芯片[/b],通过引入 3D 堆叠、光噪抑制等前沿技术,以极致的光学收发效率、顶尖的垂直整合能力,在体积不变的情况下实现了性能全面升级,参数拉满。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/33f29afb-d9a0-4466-a7e5-44881c63441c.jpg[/img][/align][size=18px][b][color=#000000]测距能力翻倍[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]多项参数超越市场同类[/color][/b][/size][color=#000000]作为高阶智能驾驶必备传感器之一,激光雷达凭借抗干扰、真三维、高置信度等优势,已逐渐成为智能车型的标配。激光雷达拥有更远距离的测距能力,意味着智能汽车能够在更远处发现潜在危机,为系统决策提供更多的反应时间,从而极大地提高行车安全性及舒适性。[/color][color=#000000]AT512 可实现 300 米标准测远(@10% 反射率),相比 AT128 提升了 50%。[b]最远测距达到 400 米,是市场同类远距激光雷达的 2 倍[/b]。无论是 400 米的车辆还是行人都能敏锐捕捉,极大提升了车辆对周围环境的感知能力,让车辆[b]至少提前一倍距离发现目标[/b],为系统安全决策[b]增加了 40% 以上的反应时间[/b],最大程度守护智驾安全。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/d7c7058b-edf5-440d-b554-5c83d77d6fa2.jpg[/img][/align][align=right][color=#7f7f7f]400 米外分辨率对比[/color][/align][size=18px][b][color=#000000]搭载最新第四代自研芯片[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]1230万点频[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]实现超高清三维感知[/color][/b][/size][color=#000000]禾赛的前三代自研激光雷达芯片均已实现成功量产并且大规模交付。基于多款自研芯片的成功经验,禾赛最新的第四代自研芯片集成度再上一个台阶,能够实现每秒最高处理点数[b]超过 1 亿个点的超高性能[/b]。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/6768e9f7-e969-4cfc-b6de-242d99da0882.jpg[/img][/align][color=#000000]得益于禾赛第四代芯片大幅提升的集成度,AT512 以[b]每秒约 1230 万的超高点频[/b]为汽车提供图像级超清晰三维感知,拥有[b]全局均匀的 0.05° x 0.05° 角分辨率[/b],[b]点云密度是 AT128 的 8 倍[/b],同时也达到市场上其他同类远距产品的[b] 10 倍以上[/b]。可以说,无论是测远还是分辨率,AT512 均可视为当前市场 ADAS 远距激光雷达综合性能的巅峰之作。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/d0b4b42d-d151-423d-9b91-c5d9fb7ce52b.jpg[/img][/align][align=right][color=#7f7f7f]AT512 点云展示,10Hz,单帧效果[/color][/align][size=18px][b][color=#000000]AT系列平台化架构产品[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]可靠性与量产交付能力保证[/color][/b][/size][color=#000000]作为 ADAS 远距主雷达,禾赛 AT 系列采用高度集成化的芯片收发模块、稳定可靠的一维扫描,兼具性能、成本和可靠性,且点云模式均匀规整,有利于感知算法的适配。AT512 沿用 AT 系列成熟的平台化架构设计,可靠性和量产制造性均已成功经过市场验证,与 AT128 统一的点云模式和更小的高度尺寸,让汽车硬件切换升级更加高效。[/color][color=#000000]目前,AT 系列已经获得了包括上汽、一汽在内的 15 家领先主机厂和 Tier-1 客户超 50 多个车型的前装量产项目定点。自成立以来,禾赛激光雷达[b]累计交付量突破 30 万台[/b],[b]是全球首个创下此里程碑的车载激光雷达公司[/b],并在去年 12 月实现[/color][b][color=#000000]单月交付量突破 [/color][color=#000000]5 [/color][color=#000000]万台 [/color][/b][color=#000000],再次刷新行业单月交付记录。禾赛激光雷达已经在 10 万台+的量级上,成功经历了超过一年时间的用户实际使用质量验证,面对严寒、酷暑、震动、灰尘、雨雪等严苛工况,禾赛激光雷达始终保持着出色的性能表现和稳定性,赢得客户的青睐与信任。[/color][color=#000000]AT512 的发布重新定义了激光雷达行业性能标杆,参数拉满下的卓越性能将为高端智能驾驶量产车型提供超高清、超远距的三维感知能力,助力带来更安全舒适的智能驾驶体验。作为激光雷达技术突破性进展的体现,AT512 再次印证了禾赛在自研技术方面的全球领先地位。凭借前沿的研发技术和卓越的创新能力,禾赛将引领车载激光雷达行业迈向新高度。[/color][来源:禾赛科技][align=right][/align]

  • MILS-F31迷你型激光雷达

    MILS-F31迷你型激光雷达

    MILS-F31迷你型激光雷达采用时间飞行(TOF)测距原理,结合了光学、电学机械运动学等多学科领域前沿技术,MILS-F31能够实现270°视场角、8米范围内的±3cm的准确测量。MILS-F31是一款工业级别的扫描式迷你型激光雷达,内嵌成熟的避障算法,支持16个区域组的避障设置,可广泛应用于AGV、机器人的避障场合。激光防护等级1级,人眼安全 大视场、准确测量、避障区域可灵活设置 准确温控设计,工作温度范围- 25℃~ + 50℃ 抗强光,性光路设计、多级滤光处理 体积小巧,易装配,适用于多种AGV机型。[img=,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306140951318838_9210_5922841_3.jpg!w690x460.jpg[/img]

  • 聊一聊激光散射

    由于场流分离仪FFF可以分析的样品种类繁多,既有溶解型的高分子材料,又有分散型的纳米-微米材料,因此,很难找到合适的标准物质来做标准曲线,特别是纳米-微米材料的标样,目前基本都是进口的,价格昂贵,限制了其使用,就不如采购动、静态激光散射检测器来的划算了。因此,激光散射仪器,几乎成了FFF的标准配置了。实际使用中,还是动态激光散射粒度仪/粒度检测器DLS应用更加广泛一些,而且,多数进口品牌的DLS仪器都可以估算分子量的,也是有参考意义的数据,因此更合算了。关于激光散射检测器MALS/DLS的原理,此处不再赘述,感兴趣的朋友可以参看我们相关的帖子,以及动、静态激光散射的相关资料、教材课本等。我们主要讨论的是,MALS/DLS在FFF上的应用,特别是与FFF仪器的在线直接联用的配置问题。为了是更广大的用户能够买得起、用得起FFF仪器,德国postnova公司不仅仅在其软件NovaFFF上下了很大功夫,使该软件在不带静态多角激光散射检测器MALS的情况下,就具有dn/dc值的输入与输出功能,从而方便了那些已经有了HPLC/GPC上的RI检测器的用户,使其无需再配置购买专用的、带dn/dc值输入输出功能及软件的RI检测器了,从而可以方便准确地测试和计算绝对分子量了。需要指出的是,虽然绝大多数HPLC仪器上的RI检测器使用的是红外波长的光源,在dn/dc值的测试的时候,是会产生一些误差的——MALS均使用可见光区的波长的光源,但是,针对不同的应用,这一误差也是不同的,大部分情况下,误差是可以接受的、可以容忍的,不是很大,呵呵。对于动态光散射DLS,postnova公司则专门开发了一款设备:PN9020型多功能标准化接口扩展板,用于将马尔文公司、美国布鲁克海文公司(brookheaven)的台式机的、在线的动态激光散射粒度仪/粒度检测器DLS,接入到我们postnova的各型场流仪当中,从而实现台式机的在线直接联用。其电路部分的信号传输路径是:从(手动或自动)进样器传输出来一路电信号给PN9020接口板,再通过这个接口板传输给Malvern的各型DLS台式机,或者是传输给布鲁克海文的在线DLS检测器,从而给其一个启动信号,使其纵坐标开始计时(保留时间)。目前,Malvern的多数激光粒度仪DLS都有了流动模式的软件了,因此使用较为方便;而brookheaven的在线DLS检测器,就更方便了,本身就有软件的,只是需要另开一个软件窗口。PN9020型接口板,极大地拓展了场流仪的应用客户群,使得许多已经有了台式DLS的客户,都可以再采购postnova的FFF仪器,而不必再另购一台在线的DLS了。不仅如此,在FFF上使用知名大厂家的DLS仪器,也保证了分析效果:由于我们主要的竞争对手,实际上是代理德国superon公司的AF4,因此才把他们自己的静态激光散射检测器接入到AF4中,并且采用了在90度角加一个动态发生器之类的机器就算是DLS的配置方案,表面上看似高大上,其实这个90度另加的动态DLS,肯定是远远赶不上Malvern和Brookheaven公司的专门的动态粒度仪/粒度检测器DLS的,这俩厂家的DLS,早就采用了先进的光纤技术了,而光纤技术在动态激光散射领域的应用效果,也即:灵敏度、稳定性,要远远好于竞争对手使用的光电二极管式取光。此外,专用的DLS,也具有更加强大的测试功能、计算功能。最后,Malvern和Brookheaven的DLS,是一台独立的仪器,跟静态光散射MALS无关的,既可以与MALS一起使用,也可以单独使用;反观竞争对手那边,在90度角上加动态,不仅仅性能大打折扣,而且使用也不方便、不灵活,静态MALS不开机,动态DLS使不了啊,呵呵。我们的主要竞争对手,总是“忽悠”客户采购他们的多角激光散射检测器外加90度角的动态,这样的配置,实际上对于许多搞纳米材料表征的用户来说,就是浪费钱了,因为基本用不上静态光散射MALS,但是又不得不买,因为没有静态MALS的主机,90度加动态的也就不可能有了。原本花较少钱就能解决的分析功能,不得不花很多钱来解决。[b]这背后的根本原因,就是竞争对手他们没有类似我们的PN9020型接口板的设备、无法接入别的厂家的或者是他们自己的DLS台式机!所以,归纳总结一下,竞争对手这种配置,不仅仅使得已经有了台式DLS仪器的用户无法发挥已有设备的用途以节省采购费用,还使得那些无需测试分析绝对分子量的用户也不得不购买静态光散射MALS !也就是说,甭管你测不测绝对分子量,只要你测纳米尺寸,你就得买在纳米尺寸测试方面基本用不上的静态光散射MALS,否则动态DLS也使不了。这等于是绑架了用户啊![/b]

  • 【讨论】多角度激光散射不出峰

    [color=#00008B]我们的GPC是示差折光指数和激光散射联用的,最近做一类聚电解质的样品,用盐溶液做流动相,激光总是不出峰,示差信号正常。已经调整过盐离子的浓度,没啥效果。想请教各位大虾们,激光信号与哪些因素有关,应该如何调整?[/color]

  • 何为激光粒度仪的测量下限

    激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形颗粒,在波长为 λ 的激光照射下,散射光强度随散射角 θ 变化的空间分布函数,此函数也称为散射谱。根据米氏散射理论,大颗粒的前向散射光很强而后向散射很弱;小颗粒的前向散射光弱而后向散射光很强。如图所示的是固定波长下的大、中、小颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列测这些散射谱来确定颗粒粒径的大小。对于特定颗粒,这种散射谱在空间具有稳定分布的特征,因此称此种原理的激光粒度仪又称为静态激光粒度仪。根据米氏散射理论,当颗粒粒径小到一定程度(如小于波长 的 1/10 左右)时,光强分布变成了两个相近似对称的圆(图 1(1) dλ),此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的最大粒径就是激光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有关,激光波长越长测试下限越大,波长越短测试下限小。研究表明,具有同时测量前向和后向散射光技术,同时具有差分散射谱识别技术的激光粒度仪,在用红光(波长为 635nm)做为光源时的测量极限为 20nm,用绿光(波长为 532nm)时的测量极限为 10 nm。

  • 激光粒度仪的测量下限

    [font=&]激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为[/font][font=&]n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形颗粒,在波长为 λ 的激光照射下,散射光强度随散射[/font][font=&]角 θ 变化的空间分布函数,此函数也称为散射谱。[/font][font=&]根据米氏散射理论,大颗粒的前向散射光很强而后向散射很弱;小颗粒的前向散射光弱而后[/font][font=&]向散射光很强。如图所示的是固定波长下的大、中、小颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正[/font][font=&]是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列测这些散射谱来确定颗粒粒径的大小。对于特[/font][font=&]定颗粒,这种散射谱在空间具有稳定分布的特征,因此称此种原理的激光粒度仪又称为静态[/font][font=&]激光粒度仪。[/font][font=&]根据米氏散射理论,当颗粒粒径小到一定程度(如小于波长 的 1/10 左右)时,光强分布[/font][font=&]变成了两个相近似对称的圆(图 1(1) dλ),此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的最大粒[/font][font=&]径就是激光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有关,激光波长越长测[/font][font=&]试下限越大,波长越短测试下限小。研究表明,具有同时测量前向和后向散射光技术,同时[/font][font=&]具有差分散射谱识别技术的激光粒度仪,在用红光(波长为 635nm)做为光源时的测量极[/font][font=&]限为 20nm,用绿光(波长为 532nm)时的测量极限为 10 nm。[/font]

  • 什么是激光粒度仪测量中的重复散射现象?

    激光粒度仪测量是接收和识别颗粒对激光造成的散射光来实现的,复散射现象是散射光在传播过程中又遇到其他颗粒并二次或多次散射的现象。 根据米氏散射理论,一定粒径的颗粒产生固定角度的散射光,直接接收和识别这些散射光将得到与之对应的、准确的颗粒直径。如果接收和识别的是复散射光信号,将得到错误的结果,同时降低系数的分辨力。将悬浮颗粒的浓度控制在系统允许的最佳范围内,复散射现象可以将至最低。一般的,粒度分布测量是通过系统识别和接收光信号来实现的。而光型号的强弱又是悬浮液中的颗粒个数决定的。激光粒度仪测试中,悬浮液中颗粒浓度越高,散射光信号越强,但随之而来的复散射现象同时加剧,影响测量结果;反之悬浮液中的颗粒浓度越低,虽然复现象得到缓解,但信噪比下降,所以粒度分布测量过程中合适的颗粒浓度很重要。合理控制浓度,也会会控制复散射现象。在激光粒度的测试中,软件的修正也是非常重要。微纳独创的无约束自由拟合技术,不受任何函数限制,可真实反映颗粒的分布状态。针对激光粒度仪测量中的复散射,软件也可以根据测试样品的浓度对复散射现象进行修正,以达到最准确的测试结果。

  • 激光雷达中F-P标准具的精密热电冷却器温控解决方案

    激光雷达中F-P标准具的精密热电冷却器温控解决方案

    [align=center][size=16px][img=高热稳定性法布里-珀罗标准具,600,451]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310041528303739_744_3221506_3.jpg!w690x519.jpg[/img][/size][/align][b][size=16px][color=#990000]摘要:法布里-珀罗标准具作为一种具有高温度敏感性的精密干涉分光器件,在具体应用中对热稳定性具有很高的要求,如温度波动不能超过±0.01℃,为此本文提出了相应的高精度恒温控制解决方案。解决方案具体针对温度控制精度和温度均匀性控制两方面的技术要求,采用了TEC热电技术及其相应的高精度加热制冷恒温装置,采用了多个TEC热电片圆周分布结构以保证温度均匀性。此解决方案在实现高热稳定性的同时,还可以进行推广和拓展应用。[/color][/size][/b][align=center][b][size=16px][color=#990000]=====================[/color][/size][/b][/align][b][size=16px][color=#990000][/color][/size][size=18px][color=#990000]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 法布里-珀罗标准具(Fabry-Pérot Etalon)是一种应用广泛的高分辨干涉分光仪器,可用于高分辨光谱学和研究波长靠近的谱线,诸如元素的同位素光谱、光谱的超精细结构、光散射时微小的频移、原子移动引起的谱线多普勒位移和谱线内部的结构形状;也可用作高分辨光学滤波器、构造精密波长计,在激光系统中它经常用于腔内压窄谱线或使激光系统单模运行;可作为宽带皮秒激光器中带宽控制以及调谐器件,分析、检测激光中的光谱(纵模、横模)成分。[/size][size=16px] F-P标准具是一种基于多光束干涉原理的光学元件,其主体由镀有对应部分反射膜或高反膜的两个平行表面构成,结构上可分为固体单腔标准具,固体多腔标准具,空气隙标准具,密封腔标准具等。[/size][size=16px] F-P标准具是一种对温度非常敏感的光学器件,温度的微小变化都会引起波长的漂移,因此在实际应用中,大多都要求标准具需有较高的热稳定性,如工作温度波动不能大于±0.01℃,这就对标准具的温度均匀性和稳定性提出了很高要求。[/size][size=16px] 为了实现F-P标准具的高热稳定性,本文提出了相应的解决方案,解决方案的重点是解决温度的均匀性和温度控制的稳定性问题。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 解决方案的基本思路是将圆片形式法布里-珀罗标准具装配在一个具有前后光学窗口的恒温装置内,前后光学窗口与标准具为同轴形式构成光路,恒温装置要实现的具体指标如下:[/size][size=16px] (1)温度控制在比室温高5~10℃,如30℃。[/size][size=16px] (2)标准具上的温度波动性优于±0.01℃。[/size][size=16px] (3)标准具上的温度均匀性也要优于±0.01℃。[/size][size=16px] 为了实现略高于室温且波动性小于±0.01的标准具温度控制,解决方案采用了半导体制冷片(即TEC帕尔贴片)作为加热和制冷源,利用TEC片即可加热又可制冷的帕尔贴效应,可将温度精确控制在室温附近的温度范围内。由半导体制冷片组成的加热制冷控制装置如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=01.TEC半导体冷热温度控制装置结构示意图,690,356]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310041530220088_6996_3221506_3.jpg!w690x356.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 TEC半导体冷热温度控制装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,标准具精密温控装置主要由TEC片、温度传感器、TEC电源换向器和超高精度温度控制器组成,它们的功能和相应指标如下:[/size][size=16px] (1)TEC片尺寸可根据标准具温控装置的结构设计进行选择。为了增大加热制冷功率以及使得标准具温度均匀,可采用多个TEC片的并联结构。[/size][size=16px] (2)温度传感器采用具有高精度的铂电阻和热敏电阻,温度测量精度要高于±0.01℃。[/size][size=16px] (3)TEC电源换向器是TEC温控必备部件,可接收控制信号对加热电流方向进行自动换向而分别进行加热和制冷,由此来实现温度的高精度恒定控制。[/size][size=16px] (4)超高精度温度控制器是一种具有目前最高测量和控制精度的工业用PID调节器,具有24位AD、16位DA和0.01%的最小输出百分比。调节器接收温度传感器信号,将此信号与设定温度值比较后按照PID算法计算,然后输出控制信号来驱动TEC电源换向器进行加热和冷却操作。此超高精度温度控制器自带功能强大的计算机软件,无需再编写任何程序即可与计算机构成完整的温控系统,实现温度的程序控制设定、远超操作、过程曲线显示和存储。[/size][size=16px] 为了使标准具具有高热稳定性,除了需要精确恒定的对温度进行控制之外,还需解决的另外一个问题就是如何使标准具温度均匀。为此,本解决方案所设计的标准具加热装置如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=02.高热稳定性F-P标准具TEC热电半导体恒温装置结构示意图,600,296]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310041530510655_9147_3221506_3.jpg!w690x341.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 高热稳定性F-P标准具TEC热电半导体恒温装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 图2所示意的F-P标准具TEC热电半导体恒温装置,主要由F-P标准具、标准具基座、均热器、TEC制冷片、TEC散热器和外部水冷器组成。此恒温装置设计为圆形结构以形成均匀的温度分布,其中标准具安装固定在圆筒型标准具基座内,高导热纯铜材质的均热器为标准具基座提供均匀温度,而三个圆周三角形分布且并联连接的TEC制冷片为均热器提供加热和制冷,使均热器温度按照设定温度进行精密控制。TEC热电片的散热则通过高导热铝块散热器与外部水冷器形成热连接,为TEC热电片提供稳定的冷却功率,这也是实现TEC热电片高精度温度控制的关键。[/size][size=16px] 另外需要说明的是,在均热器上同样均匀布置了三个温度传感器(图2中并未示出),其中一个作为控制传感器,另外两个作为测温传感器以监视温度均匀性。[/size][size=16px] 这里还需补充的是,图2所示结构仅是为了方便说明标准具恒温装置的基本原理和功能,相关的热膨胀匹配和隔热装置等内容并未示出。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,本文所示的解决方案从温度控制精度和均匀性两个方面很好的解决了F-P标准具的热稳定性问题,采用TEC热电技术所设计的标准具恒温装置可将温度精确控制在±0.01℃的波动范围内,对称结构设计使得标准具同时还具有很好的温度均匀性以及长期稳定性。[/size][size=16px] 此解决方案可以推广应用到其它与F-P标准具相关的仪器设备中,而且还具有一定的拓展功能,解决方案的结构设计在实现高热稳定性的同时,也为精密气压控制奠定了技术基础,为了标准具的应用可提供更稳定的使用环境。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][color=#990000][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

  • 毫感科技获数千万Pre-A轮融资,聚焦4D高分辨率毫米波雷达

    [color=#000000]2024年1月,4D高分辨率毫米波雷达研发商苏州毫感科技有限公司(以下简称“毫感科技”)已完成数千万元Pre-A轮融资。本轮融资由欣柯创投领投。[/color][color=#000000]天眼查信息显示,自2021年7月成立至今,毫感科技已累计完成三轮融资。欣柯创投表示,期待与毫感科技共同见证4D毫米波雷达在自动驾驶领域的全面普及。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/2fcbd248-38e7-4fca-8ebd-639828b8c6a5.jpg[/img][/align][color=#000000]毫感科技产品定位于高通道数的4D成像雷达芯片,主要专注在两个方向。一个是高性能的MMIC,主要适用于前向的探测,提供高分辨率以及长距离的探测;另一个是高集成度的SOC,可降低成本,作为前向或者环视雷达,应用于辅助驾驶、自动泊车等。[/color][color=#000000]4D成像雷达是一种延伸的毫米波技术,能够在高速公路和复杂的城市场景中,探测距离达300米的各种物体。[/color][color=#000000]对比传统雷达,4D成像雷达增加了对目标高度维度数据的探测和解析,在探测距离、速度、水平角三个维度之上还能给出俯仰角信息,可以实时追踪物体的运动轨迹,更具备“成像”能力。[/color][color=#000000]此外,从目前来看,对比激光雷达,4D成像雷达的成本优势也较为突出。[/color][color=#000000]基于上述这些优势,业界针对L2+级别智能驾驶,已经逐步出现“弱硬件强算法”的4D成像雷达视觉方案替代“强硬件弱算法”的激光雷达方案的声音。当然,也有不少业内人士表示,随着自动驾驶往更高级别发展,仍需要激光雷达进行加持,未来多传感器融合方案将是必然。[/color][color=#000000]尽管当前整个4D成像雷达市场仍处于发展的早期,但是由于汽车行业竞争越来越激烈,降本增效压力也变得愈发突出,这也进一步促进4D成像雷达市场以飞快的速度成长。[/color][color=#000000]事实上,回顾刚刚过去的2023年,不难发现毫米波雷达赛道的热情就一路高涨,这也直接反映在资本市场上。[/color][color=#000000]据不完全统计,算上最新获得融资的毫感科技,从2023年以来,国内至少已有10家4D毫米波雷达企业获得融资,已披露融资总额远超十亿元。值得一提的是,2023年8月,国内“激光雷达第一股”禾赛科技CEO李一帆还出手投资了4D雷达新创公司傲图科技,可见该细分市场的热度不一般。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/8cdd1de0-6a08-443e-aa70-ab6674bf3ec5.jpg[/img][/align][color=#000000]从全球范围看,像是高级辅助驾驶巨头Mobileye近几年一直在大力研发4D成像雷达芯片以及系统方案,特斯拉2023年也在HW4.0上面安装了自研的4D成像雷达模组。2023年以来,包括吉利、红旗、长安、上汽、比亚迪、理想等多家车企宣布定点或上车4D毫米波成像雷达。[/color][来源:MEMS][align=right][/align]

  • 光的散射与激光浊度仪

    【作者】: 【题名】: 光的散射与激光浊度仪【期刊】:【年、卷、期、起止页码】:【全文链接】:https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXWL199307015.htm

  • 求助中文文献

    【序号】:【作者】:张小富,乐小云. 【题名】:对激光雷达特定的发射模块后向散射信号的调制和设计(英文)[J]. 【期刊】: 红外与激光工程. 2015(03)【年、卷、期、起止页码】:【全文链接】:https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=HWYJ201503018&dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2015&v=6Hz-tOEZpLy7UR0elC0r8YZL_NATgN0k0mF4TnluwjVkXOG5NUY152FuUrzcsgXc

  • 激光散射检测器测分子量

    激光散射检测器测分子量的大师请出来指点最近用安捷伦的的激光散射检测器和RI测绝对分子量,冲了两天,15度的基线波动一直降不下来啊,现在用的屈成氏的水。

  • 场流与凝胶渗透色谱、激光散射和四毛细管粘度联用简介

    自场流分离仪诞生之时,聚合物、生物大分子材料等溶解型的样品就是场流仪的重要应用领域,并且与凝胶渗透色谱仪产生了一定的竞争关系。国外一些用户先后开发了场流仪FFF与凝胶渗透色谱仪GPC并联和串联使用的方法,取得了不错的效果。非对称流动场AF4、离心场CF3和热场TF3,均可与GPC并联使用,从而对同一样品分别进行FFF与GPC对比分析。通过增加两个或三个多通阀,实现并联流路。FFF与GPC串联,是更加独特的分析方法。例如:GPC与离心场CF3串联,配合激光散射检测器、粘度检测器,可以用GPC先分析样品是否含有支化样品,再将分离后的样品继续进入离心场,对含有支化样品的组分段,进行继续分离,可实现将流体力学体积相同的直链和支化的样品分离开来,并进一步检测绝对分子量、特性粘度等深度结构信息。随着GPC逐渐向多检测器型方向发展,场流仪也随之逐渐与激光散射检测器、四毛细管粘度检测器结合而成为多检测器型场流仪。postnova公司在2012年的德国慕尼黑生化分析仪器展览会上推出了全新的21角度激光散射检测器PN3621,该检测器拥有7度、12度和20度三个小角度,采用了立体取光等众多最先进技术,是目前市场上唯一的拥有7度小角的多角激光散射检测器!了解激光散射检测原理的人都知道,散射取光角度越小,则对大、超大分子量的样品,具有极佳的灵敏度和响应。而场流分离仪恰恰是在超大分子量样品测试方面具有更好的分离分析能力。因此,7度小角与多角外推共同组成了几近完美的在线激光散射检测器,成为了场流仪的“最佳搭档”。需要指出的是,由于一般的示差折光检测器RI样品池不能承受反压/背压,因此,如果在多检测器GPC/多检测器FFF仪器上简单地采用串联方式连接三、四个检测器,那么此时RI检测器需要放在最后的位置上以避免反压,这样就产生了一个问题:多个检测器的样品池的总的死体积已经接近了进样量——分析型仪器多数采用200微升的最大进样量,从而造成了在GPC柱子上/场流分离通道上已经被分离的样品组分,在检测器样品池内再次发生混合,延迟了流出并进入下一个样品池的时间,造成了RI检测器的分子量分布数据变宽,也就是说,分子量分布数据失真。在此情况下,正确方法是:1 采用能承受反压的RI检测器,这个有难度,于是一般采用第二种方法;2 采用多检测器并联技术:激光散射、粘度等定性的检测器单独走一路流路,而示差RI则走另一路流路。并且,从GPC柱子/FFF分离通道流出后的样品,被平均分成两路,平均分配是通过三通阀和相同长度的两根流路管来实现的——即:两路流路的长度相同,则压降相同,于是就被平均分配成两路了。再分别标定各个检测器以准确计算各个数据即可。目前市场上的多检测器GPC中,只有马尔文 VISCOTEK 公司的M270系列多检测器GPC采用了正确的并联方式、M302/305系列GPC采用了可承受反压的RI 检测器,从而实现三检测器按照:激光散射LS-示差RI-粘度IV 的顺序布置。这样做,就不会因为多检测器联用而影响分子量分布数据的真实性。postnova的场流仪在结合多检测器技术的时候,也可以采用并联技术以保证分子量分布数据的准确性,并且为客户提供最佳的技术服务。希望广大用户不要被一些厂家的片面宣传所迷惑,不论是GPC还是场流仪,还是要找一些专业书籍以深入学习相关分析知识,如:高分子物理教材、仪器分析教材等等。我们也会充分利用仪器信息网及论坛这个平台,为大家深入、详细地介绍FFF/GPC及多检测器技术的,也请大家畅所欲言,我们一定有问必答。

  • 【资料】激光动态光散射仪操作手册

    一、动态光散射仪的工作原理 动态光散射技术(dynamiclightscattering,DLS)是指通过测量样品散射光强度起伏的变化来得出样品颗粒大小信息的一种技术。之所以称为“动态”是因为样品中的分子不停地做布朗运动,正是这种运动使散射光产生多普勒频移。动态光散射技术的工作原理可以简述为以下几个步骤:首先根据散射光的变化,即多普勒频移测得溶液中分子的扩散系数D,再由D=KT/6πηr可求出分子的流体动力学半径r,(式中K为玻尔兹曼常数,T为绝对温度,η为溶液的粘滞系数),根据已有的分子半径-分子量模型,就可以算出分子量的大小。 光在传播时若碰到颗粒,一部分光会被吸收,一部分会被散射掉。如果分子静止不动,散射光发生弹性散射时,能量频率均不变。但由于分子不停地在做杂乱无章的布朗运动,所以,当产生散射光的分子朝向监测器运动时,相当于把散射的光子往监测器送了一段距离,使光子较分子静止时产生的散射光要早到达监测器,也就是在监测器看来散射光的频率增高了;如果产生散射的分子逆向监测器运动,相当于把散射光子往远离监测器的方向拉了一把,结果使散射光的频率降低。日常生活中,但我们听到救护车由远而近时,声音的频率越来越高,也是同样的道理。实际上我们可以根据声音频率变化的快慢来判断救护车运动的速度。 光散射技术就是根据这种微小的频率变化来测量溶液中分子的扩散速度。由D=KT/6πηr可知,当扩散速度一定时,由于实验时溶剂一定,温度是确定的,所以扩散的快慢只与流体动力学半径有关。蛋白质多方面的性质都直接和它的大小相关。因此,光散射广泛应用与蛋白质及其它大分子的理化性质研究。

  • 求助中文文献

    【序号】:【作者】:何林宴. 【题名】:激光雷达后向散射研究[J]. 【期刊】: 气象研究与应用. 2009(S1)【年、卷、期、起止页码】:【全文链接】:https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=GXQX2009S1111&dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2009&v=__nXqkVDKWYKkcA3eCgGLbzeNVFmO0Ey7KjAAdJD_zyk6rc4pZsE1ylQIYqKVYCO

  • 求助中文文献

    【序号】:【作者】:张石磊.【题名】:典型激光雷达目标后向光散射特性测试[D]. 【期刊】: 南京理工大学 2012【年、卷、期、起止页码】:【全文链接】:https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=1012319838.nh&dbcode=CMFD&dbname=CMFD2012&v=CQgWZ2eB4y9Cz4xbEuwIoNdH4iRzVLM45siAlaVEyH9hWBEctyVPv7Xd8RVt8ZHf

  • 【讨论】多角度激光散射测分子量请教

    想用多角度激光散射测定聚合物分子量我的聚合物分子量10万以下,可溶于水、乙醇请问样品该如何制备啊?(直接水溶液可以吗,需多大浓度为宜?)我没用过这仪器,请不吝赐教!谢谢!

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