[发明专利]机载激光荧光海上油污探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种海上溢油探测的装置，尤其涉及一种机载激光荧光海上油 污探测装置。

背景技术

对于海上溢油的监测目前通常使用的方法和手段是光学遥感和雷达技术， 但是对于新发生溢油的海面，卫星和其他的机载技术很难探测到。

激光激发荧光选择性好、灵敏度高，具有很强的识别能力，近几年来在环 境污染监测和检测中越来越受到重视，很多实验室都对其进行深入研究。其原 理是当某种物质被一束激光激发后，该物质的分子吸收能量后从基态跃迁到某 一激发态上，再以辐射跃迁的形式发出荧光回到基态，根据不同物质发出的荧光 光谱分布的区别以及激光激发荧光的寿命不同对物质进行监测和检测。这样就 可以通过测量油类的激光诱导荧光光谱，利用荧光谱的不同强度和形状来鉴别 是否存在油类污染物以及油的种类，以及利用油膜的激光诱导荧光的时间特性 来加以判别，测量其荧光寿命来实现对油膜的探测。所以一种能够利用激光诱 导荧光技术对油类污染物进行检测和监测的装置急需被研制。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种有效利用激光荧光特点，并且安 装和使用方便，可以根据不同条件进行短期和长期的业务运行的机载激光荧光 海上油污探测装置。本发明采用的技术手段如下：

一种激光荧光海上油污探测装置，其特征在于包括：激光器、望远镜和光 谱仪；

所述激光器，用于向探测物表面发射激光；

所述望远镜，用于接收探测物表面受激后发射的荧光；

所述光谱仪，用于接收通过望远镜放大的发射荧光，光谱仪接收荧光后， 尤其内部的处理器进行光谱特征分析，以鉴别分析探测物的类别；

所述激光器光照射于探测物表面产生的各个发散角的发散光的区域同望远 镜的视域保持能够相重叠，当激光器发出激光照射于探测物表面，同时望远镜 接收受激后发射的荧光，并将放大后的荧光通过观测端经光谱仪的光接收端传 到光谱仪内。

所述光谱仪上还设有显示单元用于显示探测物的类别。

所述光谱仪通过数据线将鉴别分析探测物的类别信号经信号处理器处理 后，交于计算机进行显示。

所述激光器、望远镜和光谱仪进行整体布置；将激光器和望远镜垂直设置， 在激光器的正下方以倾斜45°放置半透半反镜，并且其下反射面对应望远镜； 所述半透半反镜上设有透光孔能够使激光器发出的激光透过，同时其它部分能 够将探测物表面受激后发射的荧光反射到望远镜取景端；所述光谱仪设置在望 远镜的观测端的后部。

所述激光器、望远镜和光谱仪固定在滑轨型支架上；所述滑轨型支架对应 的滑轨固定在运载体上。

所述望远镜采用卡塞格林望远镜；光谱仪采用光纤光谱仪，其前部接收端 包括：反光镜、光谱滤波器和光电倍增管。

本发明提供的是一种主动(激光器本身提供光源)遥感器，可以进行全天 候、全气象遥感监测。由于水生植物与溢油的激光诱发的荧光光谱具有明显的 不同，它可以确定的区分水生植物与溢油，这个特点是唯一的，其它遥感技术都 不具备。同时它还可以利用激光诱发的荧光光谱不同辨别出油的种类，这一特点 也是唯一的。本装置不拘泥于海面上的溢油探测，同时它还能确定地探测到海 滩、海冰上溢油。具有可全天候广泛用于海上溢油探测，利用荧光的特点，识 别率高。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的海上探测油污示意图。

具体实施方式

实施例1：如图2所示的激光荧光海上油污探测装置，包括用于向探测物表 面发射激光的激光器6，用于接收探测物表面受激后发射的荧光望远镜7，和用 于接收通过望远镜7放大的发射荧光，光谱仪接收荧光后，尤其内部的处理器 804进行光谱特征分析，以鉴别分析探测物的类别光谱仪8；所述望远镜7采用 卡塞格林望远镜Cassegrain telescope；所述激光器6为固体激光器，由于发 射一定波长的紫外光；所述光谱仪8采用光纤光谱仪，其前部接收端包括：反 光镜801、光谱滤波器802和光电倍增管803，此光谱仪可以为智能光谱仪，通 过其内部设有的处理器804对望远镜7传回的发射荧光进行鉴别分析，并可通 过光谱仪8上设有显示单元805用于显示探测物的类别，还可光谱仪8上还设 有显示单元805用于显示探测物的类别。