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essere facilmente trasportabile e particolarmente adatto alle misure in situ degli aerosol. Figura 3-1 : Il prototipo di lidar mobile Per la campagna di misure effettuata nell’ambito di questa tesi, il prototipo di lidar è stato portato presso l’area dell’aeroporto di Pontecagnano (latitudine 40 ° 37′ ; longitudine 14 ° 53′ ) fuori dal centro abitato. Il sistema Lidar è costituito essenzialmente da una sorgente laser, da un emettitore e da un ricevitore, un telescopio, ed il suo principio di funzionamento è il seguente: un fascio di radiazione laser monocromatico viene inviato in atmosfera e diffuso da molecole di gas e particelle; la radiazione retrodiffusa in direzione del sistema viene raccolta dal telescopio e trasferita ad un rivelatore che produce un segnale elettrico, la cui intensità è proporzionale alla potenza ricevuta. 65
Poiché la luce viaggia ad una velocità nota, la posizione del volume di aria attraversato dal raggio laser può essere determinata misurando l’intervallo di tempo tra l’emissione laser e la ricezione dell’impulso retrodiffuso. Di conseguenza, poiché l’intensità del segnale ricevuto dipende dalle proprietà di retrodiffusione delle particelle intercettate dal fascio inviato, dal segnale prodotto dal rivelatore, opportunamente elaborato, è possibile ricavare informazioni sulla presenza e sulla concentrazione di tali particelle sospese in atmosfera. Nei paragrafi seguenti viene, pertanto, fornita una descrizione dettagliata dei diversi componenti che costituiscono il sistema Lidar. 3.1.1 Sorgente laser La sorgente di radiazione utilizzata è un laser impulsato a stato solido Nd:Yag, il cui mezzo attivo è costituito da un cristallo Y 3 Al 5 O 12 . Essa genera radiazione con lunghezza d’onda pari a λ= 1064 nm (armonica fondamentale), λ= 532 nm (seconda armonica) e λ=355 nm (terza armonica), con un’energia di impulso pari a 500 µJ e 300 µJ rispettivamente ed una velocità di ripetizione di 1 kHz. Gli impulsi hanno una durata di 50 ns, il che porta ad una risoluzione spaziale di 7.5 metri. In figura 3-2 è riportato il prototipo con il laser in funzione alla lunghezza d’onda λ=532 nm. 66
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