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제1 및 제2 레이저 발진기와, 상기 제1 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 파장을 대기중 미량원소에 의한 흡수가 많이 이루어지는 공명 파장으로 고정하기 위해 상기 레이저 빔의 일부를 받아서 제1 금속증기 필터를 통과한 광과 통과하지 않은 광을 측정하는 제1 주파수 고정 유닛과, 상기 제2 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 파장을 상기 미량원소에 의한 흡수가 적게 이루어지는 비공명 파장으로 고정하기 위해 상기 레이저 빔의 일부를 받아서 제2 금속증기 필터를 통과한 광과 통과하지 않은 광을 측정하는 제2 주파수 고정 유닛을 구비한 레이저 시스템;상기 제1 및 제2 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 합하여 대기중에 조사하고, 대기중에서 산란된 광을 수신하는 레이저 송수신 광학계;상기 레이저 송수신 광학계로부터 상기 산란 광의 일부를 전달받아 차분 흡수 신호를 검출하는 광센서를 구비한 차분 흡수 측정 유닛;제3 금속증기 필터와, 상기 레이저 송수신 광학계로부터 상기 산란 광의 일부를 전달받아 상기 제3 금속증기 필터를 통과한 광과 통과하지 않은 광을 각각 검출하는 광센서를 구비한 도플러 신호 측정 유닛;상기 제3 금속증기 필터가 상기 산란 광의 도플러 파장을 흡수할 수 있도록 상기 제1 또는 제2 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 파장을 상기 도플러 파장으로 변환시키는 레이저 파장 변환장치; 및 상기 제1 및 제2 주파수 고정 유닛으로부터 검출 데이터를 전달받아 상기 공명 파장 및 비공명 파장을 연산하며 상기 제1 및 제2 레이저 발진기의 발진 주파수를 고정하고, 상기 차분 흡수 측정 유닛 및 상기 도플러 신호 측정 유닛으로부터 검출 데이터를 전달받아 상기 미량원소의 농도와 도플러 신호를 연산하는 제어부를 포함하는 방사성물질과 바람장 동시측정 라이다 장치
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제1항에 있어서,상기 레이저 파장 변환장치는,상기 도플러 파장을 가지도록 상기 레이저 빔의 파장을 변환시키는 음향-광 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성물질과 바람장 동시측정 라이다 장치
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제2항에 있어서,상기 레이저 파장 변환장치는,상기 제1 또는 제2 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 일부를 분리하여 상기 음향-광 변조기에 전달하는 빔 분리기와,상기 음향-광 변조기에서 출력되는 레이저 빔의 편광 상태를 90°회전시키는 반파장판과,상기 반파장판을 통과한 레이저 빔을 반사시켜 기존 레이저 빔과 합치는 제1 편광 빔 분리기와,상기 90°회전된 레이저 빔의 편광 상태를 다시 90°회전시키는 전기광학 스위치 및상기 제1 및 제2 레이저 발진기에서 각각 발진되는 레이저 빔이 합쳐지는 제2 편광 빔 분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성물질과 바람장 동시 측정 라이다 장치
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제1 및 제2 레이저 발진기와, 상기 제1 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 파장을 대기중 미량원소에 의한 흡수가 많이 이루어지는 공명 파장으로 고정하기 위해 상기 레이저 빔의 일부를 받아서 제1 금속증기 필터를 통과한 광과 통과하지 않은 광을 측정하는 제1 주파수 고정 유닛과, 상기 제2 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 파장을 상기 미량원소에 의한 흡수가 적게 이루어지는 비공명 파장으로 고정하기 위해 상기 레이저 빔의 일부를 받아서 제2 금속증기 필터를 통과한 광과 통과하지 않은 광을 측정하는 제2 주파수 고정 유닛을 구비한 레이저 시스템;상기 제1 및 제2 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 합하여 대기중에 조사하고, 대기중에서 산란된 광을 수신하는 레이저 송수신 광학계;상기 레이저 송수신 광학계로부터 상기 산란 광의 일부를 전달받아 차분 흡수 신호를 검출하는 광센서를 구비한 차분 흡수 측정 유닛;제3 금속증기 필터와, 상기 레이저 송수신 광학계로부터 상기 산란 광의 일부를 전달받아 상기 제3 금속증기 필터를 통과한 광과 통과하지 않은 광을 각각 검출하는 광센서를 구비한 도플러 신호 측정 유닛;상기 제1 및 제2 주파수 고정 유닛으로부터 검출 데이터를 전달받아 상기 공명 파장 및 비공명 파장을 연산하며 상기 제1 및 제2 레이저 발진기의 발진 주파수를 고정하고, 상기 차분 흡수 측정 유닛 및 상기 도플러 신호 측정 유닛으로부터 검출 데이터를 전달받아 상기 미량원소의 농도와 도플러 신호를 연산하는 제어부를 포함하고,상기 도플러 신호 측정 유닛은 상기 제2 금속증기 필터가 상기 산란 광의 도플러 파장을 흡수할 수 있도록 상기 제2 금속증기 필터의 분압 조절이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 방사성물질과 바람장 동시측정 라이다 장치
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제1항 또는 제4항에 있어서,상기 제1 내지 제3 금속증기 필터는 요오드 셀(iodine cell) 인 것을 특징으로 하는 방사성물질과 바람장 동시측정 라이다 장치
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공명 파장 및 비공명 파장을 갖는 레이저 빔을 대기중에 조사하여 대기중에서 산란된 광을 차분 흡수 측정 유닛이 수신하고, 상기 산란 광으로부터 차분 흡수 신호를 검출하여 방사성 미량원소의 농도를 측정하는 단계(S110);도플러 신호 측정 유닛의 금속증기 필터가 상기 산란 광의 도플러 파장을 흡수할 수 있도록 레이저 파장 변환장치가 상기 공명 파장 또는 비공명 파장을 가진 레이저 빔의 파장을 상기 도플러 파장으로 변환하는 단계(S120); 및상기 도플러 파장을 가진 레이저 빔을 대기중에 조사하여 대기중에서 산란된 광을 도플러 신호 측정 유닛이 수신하고, 상기 금속증기 필터를 통과한 광과 통과하지 않은 광을 각각 검출하여 도플러 신호를 측정하는 단계(S130)를 포함하는 방사성물질과 바람장 동시측정 방법
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제6항에 있어서,상기 레이저 파장 변환장치가 상기 공명 파장 또는 비공명 파장을 가진 레이저 빔의 파장을 상기 도플러 파장으로 변환하는 단계(S120)는,빔 분리기가 제1 또는 제2 레이저 발진기에서 발진되는 레이저 빔의 일부를 분리하여 음향-광 변조기에 전달하는 단계(S121);상기 음향-광 변조기가 상기 공명 파장 또는 비공명 파장을 가진 레이저 빔을 상기 도플러 파장을 가지도록 변환하여 출력하는 단계(S122);반파장판이 상기 음향-광 변조기에서 출력되는 레이저 빔의 편광 상태를 90°회전시키는 단계(S123);제1 편광 빔 분리기가 상기 반파장판을 통과한 레이저 빔을 반사시켜 기존 레이저 빔과 합치는 단계(S124);전기광학 스위치가 상기 90°회전된 레이저 빔의 편광 상태를 다시 90°회전시키는 단계(S125); 및제2 편광 빔 분리기가 상기 제1 및 제2 레이저 발진기에서 각각 발진되는 레이저 빔을 합치는 단계(S126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성물질과 바람장 동시측정 방법
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공명 파장 및 비공명 파장을 갖는 레이저 빔을 대기중에 조사하여 대기중에서 산란된 광을 차분 흡수 측정 유닛이 수신하고, 상기 산란 광으로부터 차분 흡수 신호를 검출하여 방사성 미량원소의 농도를 측정하는 단계(S210);도플러 신호 측정 유닛의 금속증기 필터가 상기 산란 광의 도플러 파장을 흡수할 수 있도록 상기 금속증기 필터의 분압을 조절하는 단계(S220); 및상기 도플러 파장을 가진 레이저 빔을 대기중에 조사하여 대기중에서 산란된 광을 도플러 신호 측정 유닛이 수신하고, 상기 금속증기 필터를 통과한 광과 통과하지 않은 광을 각각 검출하여 도플러 신호를 측정하는 단계(S230)를 포함하는 방사성물질과 바람장 동시측정 방법
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