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10 KAPITEL 2. GRUNDLAGEN Das Signal aus dem Bereich unterhalb von 28 km Höhe wird durch einen Chopper geblockt. Abbildung 2.1: Die <strong>für</strong> das Experiment wichtigsten Streumechanismen. Neben diesen Streuprozessen gibt es noch die Rotations- bzw. Vibrations- Ramanstreuung und die Streuung auf der Cabannes-Linie. Diese Streuprozesse sind in der vorliegenden Arbeit jedoch nicht von Bedeutung.
Kapitel 3 Lidars am IAP 3.1 Das Lidar-Prinzip Der Name Lidar (Light detecting and ranging) entstand aus dem Funktionsprinzip des Instruments. Es wird ein Signal ausgesandt, das an den zu untersuchenden Objekten über verschiedene Effekte gestreut und schließlich wieder empfangen und ausgewertet wird. Bei denen am IAP verwendeten Lidars werden Lichtpulse durch gepulste Laser erzeugt, deren Länge im Bereich von 100 ns liegt. Über verschiedene Umlenkspiegel wird das Licht in die Atmosphäre abgestrahlt. Dort wird es durch Rayleigh-, Mie- und Raman- Streuung an den verschiedenen Partikeln wie Aerosolen und Wasser in der Luft gestreut. Aus der Streucharakteristik der Teilchen kann man deren Größe und Form erkennen. Anhand der Rayleighstreuung kann die Luftdichte gemessen und daraus die Temperaturen bestimmt werden. Dies wird mit dem RMR-Lidar (Rayleigh-Mie-Raman-Lidar) am IAP durchgeführt. Ein weiteres Rückstreuprinzip nutzt man an den freien Metallatomen in der Metallschicht im Bereich von 80 km bis 100 km Höhe. Hier kommt es zu Resonanzstreuung (siehe Abschnitt 2.2.1), anhand derer man die Anzahl und somit die Dichte der jeweiligen Atome bestimmen kann. Voraussetzung hier<strong>für</strong> ist jedoch, dass die Wellenlänge der Lichtquelle mit der einer Resonanzlinie übereinstimmt. Aufgrund der temperaturabhängigen Teilchenbewegung kommt es zur Verbreiterung der Resonanzlinie, die mit Hilfe einer ausreichend schmalbandigen Lichtquelle ausgemessen werden kann. Mit Hilfe dieser Dopplerverbreiterung des rückgestreuten Signals lässt sich die Temperatur der Atome ableiten, welche der Temperatur der Atmosphäre in dieser Höhe entspricht. Das rückgestreute Licht wird in Teleskopen empfangen und in eine Glasfaser eingekoppelt, die im optischen Nachweiszweig endet. Um das sehr starke Rückstreusignal aus geringen Höhen zu blocken und den Detektor zu schützen, wird 11
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5.8. AUSBLICK 67 untersucht. Daraus
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Anhang B Abkürzungsverzeichnis ALO
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Abbildungsverzeichnis 1.1 MSISE90 b
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Tabellenverzeichnis 3.1 Eigenschaft
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Literaturverzeichnis Alpers, M., Un
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LITERATURVERZEICHNIS 79 von Zahn, U
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Erklärung Hiermit versichere ich,
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