Spectromètre optique CAPS-DPOL

pour la recherche et développementpour analyses environnementalesen temps réel

Présentation
Le CAPS-DPOL est un spectromètre de nuages de niveau recherche, multipurpose, intégrant trois sondes Droplet (Cloud Imaging Probe — CIP, Cloud and Aerosol Spectrometer with Depolarization — CAS‑DPOL, et capteur Hotwire pour Liquid Water Content — LWC), ainsi que des capteurs de température ambiante et d'humidité relative et une mesure de polarisation pour discriminer eau et glace.

Caractéristiques et avantages

• Jeu de données complet — Combinaison de sondes couvrant la taille des particules depuis les aérosols submicroniques jusqu'aux grosses précipitations (environ 0,51 µm à 1,55 mm selon la sonde).
• Mesures polyvalentes — CAS‑DPOL : 0,51–50 µm ; CIP : 12,5 µm–1,55 mm (standard) ; LWC : ~0,01–3 g/m3 (selon capteur).
• Discrimination par polarisation — Le CAS‑DPOL fournit des canaux de dépolarisation/rétro-diffusion pour différencier particules sphériques (liquides) et asphériques (glace).
• Intégration système — Capteurs T/RH, entrées vitesse avion et pression ; programme Lifecycle Care et modules accessoires en option.

Tecnologie

• Imagerie particulaire via une matrice linéaire de 64 photodétecteurs (CIP) reconstruisant des images par « slices » successifs.
• Détection par diffusion lumineuse avant et arrière avec canaux polarimétriques (CAS‑DPOL).
• Mesure LWC par hotwire : fil enroulé contrôlé en température dans un pont de Wheatstone, la puissance dissipée servant à calculer la vaporisation.

CAS-DPOL
Collecte la lumière diffusée vers l'avant pour le dimensionnement et la lumière rétrodiffusée polarisée pour l'évaluation de la forme des particules et la discrimination eau/glace.

LWC (Hotwire)

• Fil enroulé maintenu à ~150 °C agissant comme résistance dépendante de la température.
• La puissance nécessaire pour maintenir la température permet de calculer la vaporisation et d'en déduire le LWC.

Principales applications

• Recherche en physique des nuages et microphysique
• Alimentation de modèles climatiques et études de forçage radiatif
• Recherche sur la modification du temps et la précipitation
• Caractérisation des pollutions et aérosols

PADS – Particle Analysis and Display System (option)

• Contrôle enregistrement/démarrage des échantillonnages.
• Affichage et lecture des images particulaires CIP en temps réel.
• Affichage des concentrations volumiques/numériques, Median Volume Diameter (MVD) et Effective Diameter (ED).
• Affichage et comparaison du LWC mesuré ou calculé (hotwire, CIP, CAS) et surveillance des paramètres instrumentaux.

Accessoires

• Logiciel PADS et ordinateur portable (option)
• Système d'acquisition de données (option)

Comparaison technique
Paramètre — Spécification CIP — Spécification CAS — Spécification LWC
Technique — Sonde à réseau optique, détecteur linéaire 64 éléments (62 éléments de dimensionnement) — Capteurs de diffusion avant/arrières avec dépolarisation — Capteur hotwire contrôlé en température
Gamme mesurée — 12,5 µm – 1,55 mm (CIP) — 0,51 µm – 50 µm (CAS‑DPOL) — N/A ; LWC 0–3 g/m3
Surface d'échantillonnage — 10 cm × 1,55 mm — 11,1 mm × 120 µm — N/A
Plage de concentration — Jusqu'à ~500 particles/cm3 (CIP selon embout) — >1 000 particles/cm3 après corrections — 3 g/m3
Vitesse d'air — 10–300 m/s (CIP) — 10–200 m/s (CAS, LWC) — 10–200 m/s
Classes de taille — 62 (CIP) — Sélection 10/20/30/40 (CAS) — N/A
Fréquence d'échantillonnage — 1D : 0,05–40 Hz ; 2D : variable — Sélection 0,05–40 Hz — N/A
Laser — 658 nm (~30 mW CIP ; ~50 mW CAS) — —
Interface données — RS-422 pour 2D CIP et télémétrie système — —
Poids — Système sonde ≈ 20,4 kg (45 lb)
Alimentation — 28 VDC ; ~10 A pour électronique sonde ; chauffages anti-givrage jusqu'à 45 A (option)
Environnement — 0–40 °C ; HR 0–100 % non condensante

Caractéristiques / spécifications techniques

• Modèle : CAPS-DPOL
• Brand : ENVEA
• Sondes incluses : CIP, CAS‑DPOL, Hotwire LWC
• Gamme CAS : ~0,51–50 µm
• Gamme CIP : ~12,5 µm–1,55 mm
• Gamme LWC : ~0,01–3 g/m3
• Détecteur d'imagerie : matrice linéaire 64 éléments (CIP)
• Lasers : 658 nm (puissance variable selon sonde)
• Interfaces : RS-422 pour 2D CIP et télémétrie système
• Poids (exemple) : ~20,4 kg (45 lb)
• Alimentation : 28 VDC ; chauffages anti-givrage optionnels
• Conditions d'exploitation : 0–40 °C ; HR 0–100 % non condensante