| 缩略词表 | 第6-7页 |
| 摘要 | 第7-10页 |
| Abstract | 第10-14页 |
| 第1章 前言 | 第15-27页 |
| 1.1 生物气溶胶的分类及影响 | 第15-16页 |
| 1.2 生物气溶胶的探测报警技术 | 第16-22页 |
| 1.2.1 实时监测报警技术应用需求分析 | 第16-17页 |
| 1.2.2 点监测系统 | 第17-18页 |
| 1.2.3 遥测激光雷达 | 第18-22页 |
| 1.3 遥测技术的研究进展 | 第22-24页 |
| 1.3.1 国外研究究现状 | 第22-23页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第23-24页 |
| 1.4 本文主要内容及结构 | 第24-27页 |
| 1.4.1 主要研究内容 | 第24-26页 |
| 1.4.2 论文结构 | 第26-27页 |
| 第2章 后向散射探测理论 | 第27-45页 |
| 2.1 多粒子散射理论基础 | 第27-30页 |
| 2.1.1 粒子的消光、吸收、散射与荧光 | 第27-28页 |
| 2.1.2 幅度散射矩阵 | 第28-29页 |
| 2.1.3 单粒子散射与多粒子散射 | 第29-30页 |
| 2.2 匀质球形粒子的散射信号 | 第30-36页 |
| 2.2.1 Rayleigh散射模型 | 第30-31页 |
| 2.2.2 Mie散射计算 | 第31-33页 |
| 2.2.3 球形粒子散射信号的仿真计算 | 第33-36页 |
| 2.3 非球形粒子的散射信号：T矩阵理论 | 第36-44页 |
| 2.3.1 振幅散射矩阵 | 第37-38页 |
| 2.3.2 T矩阵理论及其特征 | 第38-40页 |
| 2.3.3 椭球形粒子的后向散射信号与其形状关系 | 第40-41页 |
| 2.3.4 回旋椭球粒子散射信号的仿真计算 | 第41-44页 |
| 2.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 生物粒子的内源性荧光特性分析 | 第45-59页 |
| 3.1 生物气溶胶主要荧光物质及特征光谱分析 | 第45-48页 |
| 3.1.1 生物粒子主要荧光分子及特征谱 | 第45-47页 |
| 3.1.2 大气中常见荧光探测干扰物质 | 第47-48页 |
| 3.2 生物粒子的荧光特性 | 第48-50页 |
| 3.2.1 实验测量生物粒子三维荧光光谱 | 第48-49页 |
| 3.2.2 影响荧光光谱的因素分析 | 第49-50页 |
| 3.3 生物粒子的荧光数学模型 | 第50-53页 |
| 3.3.1 模型观点假设 | 第50-51页 |
| 3.3.2 荧光模型数学表达 | 第51-52页 |
| 3.3.3 举例应用：大肠杆菌模型在 355nm激光激发下结果 | 第52-53页 |
| 3.4 新陈代谢对粒子荧光效应的影响研究 | 第53-58页 |
| 3.4.1 新陈代谢的研究方法 | 第53-54页 |
| 3.4.2 举例计算：基于生物代谢的 355nm激发大肠杆菌荧光截面 | 第54-57页 |
| 3.4.3 限制和不足 | 第57-58页 |
| 3.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第4章 近程激光遥测技术理论分析与优化计算 | 第59-77页 |
| 4.1 激光雷达的基本概念 | 第59-62页 |
| 4.1.1 散射雷达公式与荧光探测雷达公式 | 第59-60页 |
| 4.1.2 微脉冲雷达与伪随机调制雷达 | 第60-62页 |
| 4.2 辐照人眼安全的激光雷达模型光源参数优化计算 | 第62-68页 |
| 4.2.1 人眼安全的评价方法 | 第62-63页 |
| 4.2.2 最优探测频率与能量的计算 | 第63-68页 |
| 4.3 激光雷达光子计数模式死时间效应分析 | 第68-76页 |
| 4.3.1 光子计数模式的死时间效应对探测影响 | 第68页 |
| 4.3.2 时间相关光子计数模型 | 第68-73页 |
| 4.3.3 模型的实验验证与校正方法的提出 | 第73-76页 |
| 4.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 第5章 生物气溶胶遥测系统的优化设计 | 第77-105页 |
| 5.1 遥测系统总体设计方案 | 第77-78页 |
| 5.1.1 遥测系统的基本组成 | 第77-78页 |
| 5.1.2 设计方案研制目标 | 第78页 |
| 5.2 系统光源的优化设计 | 第78-85页 |
| 5.2.1 激光器种类的选择 | 第78-80页 |
| 5.2.2 激光的大气传输效应 | 第80-81页 |
| 5.2.3 光源参数的设定 | 第81-83页 |
| 5.2.4 激光整形与扩束 | 第83-85页 |
| 5.3 系统接收光路的优化设计 | 第85-93页 |
| 5.3.1 接收器的选型与基本参数 | 第85-86页 |
| 5.3.2 接收光路次镜中央阻塞的理论分析 | 第86-88页 |
| 5.3.3 物像位置的优化与系统几何因子 | 第88-89页 |
| 5.3.4 系统光阑的优化设计 | 第89-90页 |
| 5.3.5 分光光路结构的优化设计 | 第90-91页 |
| 5.3.6 系统探测通道分光片、滤光片的选择 | 第91-93页 |
| 5.4 光电探测器的优化设计 | 第93-96页 |
| 5.4.1 常用探测器的比较 | 第93页 |
| 5.4.2 光子计数器的选型 | 第93-95页 |
| 5.4.3 探测噪声分类和降噪手段 | 第95-96页 |
| 5.5 采集控制系统的优化设计 | 第96-102页 |
| 5.5.1 采集卡硬件设计方案研究 | 第96-98页 |
| 5.5.2 系统控制采集程序编写与验证 | 第98-102页 |
| 5.6 系统联合调试和延迟时间测试 | 第102-103页 |
| 5.7 本章小结 | 第103-105页 |
| 第6章 系统性能测试实验 | 第105-126页 |
| 6.1 实验条件简介 | 第105-108页 |
| 6.1.1 实验环境 | 第105页 |
| 6.1.2 辅助仪器 | 第105-106页 |
| 6.1.3 测试样本 | 第106-107页 |
| 6.1.4 数据计算和处理方法 | 第107-108页 |
| 6.2 弹性散射通道性能测试 | 第108-114页 |
| 6.2.1 探测距离与灵敏度 | 第108-111页 |
| 6.2.2 背景辐射的影响 | 第111-113页 |
| 6.2.3 区域监测扫描实验 | 第113-114页 |
| 6.3 偏振探测通道性能测试 | 第114-117页 |
| 6.3.1 偏振光探测极限距离与灵敏度 | 第114-116页 |
| 6.3.2 背景辐射的影响 | 第116-117页 |
| 6.4 荧光探测通道性能测试 | 第117-120页 |
| 6.4.1 荧光探测极限距离与灵敏度 | 第118-119页 |
| 6.4.2 背景辐射的影响 | 第119-120页 |
| 6.5 系统分辨能力测试 | 第120-124页 |
| 6.5.1 生物气溶胶样本 | 第121-123页 |
| 6.5.2 常见干扰物样本 | 第123-124页 |
| 6.6 本章小结 | 第124-126页 |
| 第7章 总结与展望 | 第126-130页 |
| 7.1 主要研究内容与结论 | 第126-127页 |
| 7.2 主要创新点 | 第127-128页 |
| 7.3 研究展望 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-135页 |
| 附录 1：计算大肠杆菌荧光散射截面随新陈代谢变化有关反应缩写目录 | 第135-137页 |
| 附录 2：FPGA系统核心控制采集程序 | 第137-155页 |
| 文献综述 | 第155-165页 |
| 参考文献 | 第164-165页 |
| 在学期间取得的成果和代表性论著 | 第165-166页 |
| 个人简历 | 第166-167页 |
| 致谢 | 第167页 |
