用于切伦科夫望远镜阵列天文台北站的1.8米级拉曼激光雷达先导系统——性能
天体物理仪器与方法
2025-05-26 v1 高能天体物理现象
摘要
巴塞罗那拉曼激光雷达(BRL)将提供对切伦科夫望远镜阵列天文台(CTAO)视线方向气溶胶消光廓线的连续监测。它将位于其北站(CTAO-N)，即罗克德洛斯穆查奥斯天文台。本文介绍了先导巴塞罗那拉曼激光雷达(pBRL)的性能，这是最终BRL的原型仪器。为pBRL在不同条件下运行进行了功率预算模拟，包括晴朗夜晚、月相条件和尘埃侵入。介绍了LIDAR预处理(LPP)软件套件，其中包括基于两条弹性线和一条拉曼线的多种新统计方法，用于背景扣除、信号拼接、底层和云检测以及反演。初步测试活动首先在巴塞罗那附近进行，随后在CTAO-N进行，但仅在月夜里进行。pBRL在这些非最优条件下，使用拉曼通道实现了最大约35 km的探测距离、强吸收尘埃层的约50 m距离分辨率以及光学薄云的约500 m距离分辨率，从而在拉曼比和安格斯特朗指数方面获得相似的分辨率。鉴于从拉曼线和弹性线独立获得消光系数之间的一致性，可以假定当前设置下气溶胶光学厚度检索的精度约为0.05。结果表明pBRL能够提供关于气溶胶特性和结构的有价值科学成果，尽管并非所有性能要求都能在两个测试站点的条件下得到验证。对最终升级版本计划了几项适度的硬件改进。
引用
@article{arxiv.2505.17996,
title = {A 1.8 m class pathfinder Raman LIDAR for the Northern Site of the Cherenkov Telescope Array Observatory -- Performance},
author = {Pedro Jose Bauza-Ruiz and Oscar Blanch and Paolo G. Calisse and Anna Campoy-Ordaz and Sidika Merve Colak and Michele Doro and Lluis Font and Markus Gaug and Roger Grau and Darko Kolar and Camilla Maggio and Manel Martinez and Samo Stanic and Santiago Ubach and Marko Zavrtanik and Miha Zivec},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17996},
year = {2025}
}
备注
Corresponding sister technical paper https://www.mdpi.com/2072-4292/17/6/1074