Scintillometer
 
Een scintillometer is een instrument voor het detecteren van de verandering in helderheid (Cn²), of scintillatie, van een elektromagnetische straal die door de atmosfeer gaat als gevolg van de verandering in de brekingsindex van lucht langs zijn pad. Deze variatie wordt veroorzaakt door de verdeling van temperatuur, druk en vochtigheid in het luchtvolume dat wordt aangetroffen,
evenals door turbulentie in het medium.

Dit alles maakt het mogelijk om de waarneembare warmte-uitwisselingen tussen de grond en de atmosfeer te bestuderen wanneer licht van het zichtbare spectrum wordt gebruikt en de
stroming van latente warmte (verdamping) als het microgolven zijn. Dit apparaat moet niet worden verward met de scintillatiedetector, die een instrument is voor het detecteren van de fotonen
die worden uitgezonden door een splijtbaar materiaal of voor het volgen van een energieafzetting door interactie van straling.
 
Werkingsprincipe
 
De elektromagnetische golf ondergaat breking veroorzaakt door variaties in temperatuur (T), druk (p) en vochtigheid (e) die het voortplantingspad van de elektromagnetische golf wijzigen. De brekingsindex van lucht (n) is gewoonlijk ongeveer gelijk aan 1.0003
maar varieert volgens:
 
Terwijl een golf door de atmosfeer reist, ondergaat deze naast refractie ook verschillende soorten veranderingen. Scintillometrie is
daarom gedeeltelijk gebaseerd op de theorie van golfvoortplanting in een turbulent medium, afhankelijk van de chemische samenstelling van de atmosfeer en de deeltjes die in suspensie zijn, die diffusie en absorptie veroorzaken. 
 
Het pad dat door de scintillometerbundel wordt gevolgd, zal variaties in deze parameters zien als gevolg van turbulentie in de atmosferische grenslaag. Vortices veranderen het pad van de elektromagnetische golf op verschillende manieren, afhankelijk van de relatie tussen hun grootte en de grootte van de straal.
 
Grote wervelingen werken meestal als dioptrieën die de straal lateraal afbuigen. Degenen van gemiddelde grootte gedragen zich als convergerende of divergerende lenzen (afhankelijk van de waarde van n), terwijl de kleinere een diffractieve rol hebben.
 
De zender van een scintillometer met grote opening (Wageningen Universiteit in Nederland) 
 
De grootte van de bundel is daarom erg belangrijk om te weten welke wervelingen de meeste invloed hebben op de voortplanting. Het is de studie van deze variaties die ervoor zorgen dat de fluxen in de atmosfeer worden overgestoken.  
 
Beschrijving
 
De scintillometer bestaat uit een zender en een ontvanger die enkele honderden meters uit elkaar zijn geplaatst. De zender produceert een elektromagnetische straal door een bron en een methode van focussering door spiegels, lenzen of antennes. Het kan een vrij eenvoudige projector of een laser zijn. De ontvanger in een sensor die de variaties in de intensiteit van deze golf registreert en vertaalt naar structurele parameters van de brekingsindex.
 
Een scintillometer wordt gekenmerkt door:
 
- De straaldiameter: voor optische systemen wordt de grootte van de bundel gebruikt om de gebruiksafstanden te definiëren, evenals de grootte van de meest invloedrijke wervelingen;
- De emissiegolflengte: maakt het mogelijk om de gevoeligheid van Cn² voor temperatuur (in het geval van golflengten in het zichtbare / nabij-infrarood) of voor vochtigheid (in het geval van
  golflengten in de microgolf) te verhogen.
 
Typen
 
Scintillometer met groot en extra groot diafragma
Deze apparaten zenden een straal uit met een grote diameter, variërend van 15 tot 30 cm, waardoor een afstand tot 8,5 km5 kan worden overbrugd. De productie van de brede bundel wordt uitgevoerd met behulp van een parabolische spiegel die het uitgezonden licht concentreert op het brandpunt, of met een Fresnel-lens. De bron kan een diode zijn waarvan het emissiespectrum
in het zichtbare / nabij-infrarode bereik ligt of een microgolfzender.
 
Laserscintillometer
Het is een variatie op conventionele scintillometers die een dunne laserstraal gebruiken en trajecten tussen 50 en 250 m5 bestrijken. De emissie wordt uitgevoerd met een bron op 670 nm.
Deze instrumenten maken het mogelijk om metingen uit te voeren die complementair zijn aan die van Cn²: wervelingen op de binnenschaal van de luchtdeeltjes, transversale windsnelheid, enz.
 
Dubbele scintillometer
Deze apparaten gebruiken een dubbele zender en een enkele ontvanger. Ze bestrijken transecten tussen 500 m en 5 km en werken bij een golflengte van 880 nm5. De grootte van de bundels
is ongeveer 15 cm. De voortplanting van twee parallelle bundels maakt het mogelijk om de transversale windsnelheid te berekenen met behulp van een covariantiemeting van de twee signalen
die worden ontvangen op de detector. Dit instrument heeft de originaliteit om op emissieniveau een cirkelvormige reeks lichtgevende diodes (LED's) te gebruiken, wat de uitlijning van de instrumenten bevordert.
 
Bronnen: Wikipedia-fr
   
 
web design florida