[发明专利]一种激光雨滴谱仪自清洁和抗干扰方法

说明书

本发明涉及大气科学与环境科学技术领域，且公开了一种激光雨滴谱仪自清洁和抗干扰方法，包括如下步骤：步骤一：取下激光雨滴谱仪放射器端和接收器端的玻璃基底；步骤二：在氢氟酸中加入水配混成浓度为40%的氢氟酸溶液；步骤三：将步骤一中取得的玻璃基底放置在氢氟酸溶液中进行浸泡清洗，清洗完成后取出备用。该激光雨滴谱仪自清洁和抗干扰方法，通过玻璃基底上涂覆有的一层稀土元素改性的纳米疏水化学涂层，由于该涂层具有疏水性和清洁性，可以抗雾滴的干扰和分解污染物从而达到自清洁目的，具备可以显著提高激光雨滴谱仪测量能力和测量精度的优点。

技术领域

本发明涉及大气科学与环境科学技术领域，具体为一种激光雨滴谱仪自清洁和抗干扰方法。

背景技术

雨量信息是气象监测、机场观测系统、交通控制、科学研究等应用的重要指标，雨滴谱是雨量信息的一个重要内容，也是当前云降水物理学研究的重要热点之一，因此，当前有许多雨滴谱的测量仪器。

一般情况下，激光雨滴谱的使用环境都是在外场，受到大气温度、湿度和大气污染成分影响，另外，如果在一些多雾的外场观测还会受到雾的影响。通过在外场观测使用激光雨滴谱仪和文献报道发现，激光雨滴谱仪的发射和接收端容易产生凝结物或者附着物，直接影响激光雨滴谱仪的测量能力或测量精度。为了去除这种影响，通常情况下，是启动激光雨滴谱的加热装置对接收器进行加热，除去接收器上的凝结物或附着物，但效果不是很理想；针对这情况，发明专利“CN201410459212.6”(激光雨滴谱仪加热控制方法)采用加热的方法去除，这些凝结物或附着物。虽然从文献上看，提高了清除效果，但是由于大气污染的加剧，大气成分变得复杂，很多附着物都包含大量的有机成分，加热清除，只能除去水分，从而导致这些有机污染物吸附于激光雨滴谱仪的发射端和接收端，进而影响了测量的准确性。同时，如果是在雨雾环境下测量，例如在山区通常降水的会伴随雾的发生，一旦产生浓雾情况，水滴很容易附着在发射和接收端上，在这种情况下即使有加热装置也不能迅速及时的去除附着的水滴，从而影响了测量雨滴谱的准确性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种激光雨滴谱仪自清洁和抗干扰方法，具备可以显著提高激光雨滴谱仪测量能力和测量精度的优点，解决了目前的激光雨滴谱仪仅通过加热方式去除附着的水滴效率有限，影响了测量雨滴谱的准确性的问题。

(二)技术方案

为实现具备可以显著提高激光雨滴谱仪测量能力和测量精度的目的，本发明提供如下技术方案：一种激光雨滴谱仪自清洁和抗干扰方法，包括如下步骤：

步骤一：取下激光雨滴谱仪放射器端和接收器端的玻璃基底；

步骤二：在氢氟酸中加入水配混成浓度为30～50％的氢氟酸溶液；

步骤三：将步骤一中取得的玻璃基底放置在氢氟酸溶液中进行浸泡清洗，清洗完成后取出备用；

步骤四：准备一个能控制加热温度的化学气相反应室，将步骤三中清洗后得出玻璃基底放入化学气相反应室内，再将体积比为20～25:1的高压氮气通入化学气相反应室内与玻璃基底接触反应进行第二步清洗操作；

步骤五：再往化学气相反应室内通入经过预处理的四乙氧基硅烷进行加热反应，其中四乙氧基硅烷与玻璃基底的质量比为2～4：1；

步骤六：在步骤五的基础上向化学气相反应室内再通入氨水并加热反应，其中氨水与玻璃基底的质量比为2～4:1；

步骤七：在步骤六的基础上向化学气相反应室内继续通入四氯化钛并加热反应；

步骤八：在步骤七的基础上相化学气相反应室内通入稀土元素化合物并加热反应；

步骤九：获得含有稀土元素改性的纳米疏水化学涂层沉积于玻璃基底上，经20～25min自然冷却后取出；