Penganalisa gas laser. Type Persetujuan Sign.

Untuk hak naskah

Dolgiy Sergei Ivanovich.

Analyzer gas laser berdasarkan metode penyerapan diferensial

01.04.01 - Instrumen dan Metode Fisika Eksperimental

disertasi untuk tingkat calon ilmu fisik dan matematika

Barnaul - 2004.

Pekerjaan itu dilakukan di Institut Suasana Optik cabang Siberia Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia

Pemimpin Ilmiah: - Doktor Ilmu Fisik dan Matematika

profesor, anggota RAS ZueV Vladimir Vladimirovich

Lawan Resmi: - Dokter Ilmu Fisik dan Matematika

profesor Sorochin Igor Anatolyevich. - Calon Ilmu Fisik dan Matematika Peneliti Senior Prokopyev Vladimir Egorovich.

Organisasi Terkemuka: Universitas Politeknik Tomsk

Pertahanan akan berlangsung "15 Desember 2004. pada 14 jam. 00 min. Pada pertemuan Dewan Disertasi d 212.005.03 di Universitas Negeri Altai di alamat: 656049, Barnaul, Lenin Ave., 61

Disertasi dapat ditemukan di perpustakaan Universitas Negeri Altai.

Sekretaris ilmiah

dewan Disertasi K.F-M.N.

DD Ruder.

Relevansi topik. Di bawah pengaruh berbagai faktor, lingkungan mengalami perubahan. Perkembangan pesat industri, energi, pertanian dan transportasi mengarah pada peningkatan dampak lingkungan antropogenik. Sejumlah produk sampingan berbahaya dalam bentuk aerosol, gas, limbah rumah tangga dan perairan teknis, produk minyak bumi, dll., Datang ke atmosfer, hidrosfer dan litosfer di atmosfer, dan tanah. Oleh karena itu, masalah aktual modernitas adalah kontrol lingkungan.

Saat ini, kimia, termal, listrik, kromatografi, massa analisis gas spektral dan optik digunakan untuk mengontrol keadaan atmosfer. Selain itu, hanya yang terakhir adalah non-kontak, mereka tidak memerlukan pengambilan sampel, yang membuat kesalahan tambahan dalam nilai yang dapat diukur. Tempat khusus di antara metode optik analisis gas termasuk dalam metode laser, yang melekat pada: sensitivitas konsentrasi tinggi pengukuran dan resolusi spasial, keterpencilan dan kecepatan. Pertama-tama, ia menyangkut analisis gas laser yang bekerja pada efek penyerapan resonansi, yang memiliki penampang terbesar dari interaksi radiasi optik dengan media yang diteliti, yang memastikan sensitivitas maksimum. Analisis gas semacam itu diimplementasikan, sebagai aturan, skema penyerapan diferensial. Dengan perkembangan teknologi laser di negara kita dan di luar negeri, pengembangan optik-akustik (untuk analisis gas lokal) dan trek (memberikan nilai integral dari konsentrasi studi gas) analisis gas laser, serta lidar (LIDAR - Singkatan dari deteksi cahaya kata-kata bahasa Inggris dan berkisar), memberikan informasi tentang konsentrasi gas di atmosfer dengan resolusi spasial. Tetapi untuk periode awal pekerjaan pada disertasi, dengan pengecualian langka, semuanya adalah tata letak laboratorium yang dirancang untuk mengukur satu, maksimum dua komponen gas, sedangkan pemantauan lingkungan memerlukan analisis gas multikomponen.

Semua komponen gas dari atmosfer tanah kecuali utama: nitrogen, oksigen, dan argon, dianggap berkaitan dengan apa yang disebut komponen gas kecil (MGS). Persentase MG di atmosfer tidak cukup, tetapi pertumbuhan konten mereka karena faktor antropogenik memiliki dampak signifikan pada banyak proses yang terjadi di atmosfer.

Seperti yang jelas dari sumber-sumber sastra, untuk keperluan analisis gas laser MGS, rata-rata wilayah IR spektrum paling cocok. Berikut adalah garis-garis rotasi getaran utama dari sebagian besar MG, yang telah mengizinkan struktur. Di daerah ini, laser molekul berenergi tinggi memancarkan, termasuk laser CO dan CO2 yang andal dan efisien. Untuk laser ini, konverter frekuensi parametrik yang sangat efisien (PPC) telah dikembangkan, yang memungkinkan Anda untuk menutup cukup untuk tumpang tindih garis emisi

suasana transparansi int spektral yang dapat diabaikan

Simioteka I.

bola. Rentang spektral informatif lainnya untuk analisis gas laser adalah wilayah UV. Berikut adalah pita elektronik yang kuat dari banyak gas polusi. Berbeda dengan wilayah IR tengah spektrum UV, pita penyerapan tidak selektif dan saling diciptakan kembali. Perkembangan terbesar di bidang ini adalah metode ozonometri karena keberadaan pita penyerapan Hartley Haggin Ozon.

Tujuan pekerjaan. Pengembangan Berdasarkan metode penyerapan diferensial analisa gas untuk mendeteksi dan mengukur konsentrasi MG dan penentuan distribusi temporal spasial mereka di atmosfer.

Tugas-tugas berikut ini dilakukan selama pekerjaan:

Membuat saluran penginderaan saluran distribusi vertikal ozon (VRO) di stratosfer (berdasarkan pada cermin penerima 0 0,5 m) pada stasiun Ladar Siberia (SLS);

Kontrol keadaan ozonosfer dalam mode pengukuran rutin;

Studi tentang klimatologi ozonosfer, penilaian tren ozon stratosfer.

Pertahanan berlangsung:

2. Mengembangkan analisis gas laser dari seri tral, rata-rata rentang spektrum IR, memungkinkan Anda untuk dengan cepat mengukur konsentrasi lebih dari 12 gas di tingkat dan di bawah MPC pada trek hingga 2 km menggunakan cermin atau retroreflex.

3. Dibuat oleh penulis UV Ozone Lidar berdasarkan laser XEQ Excimer, yang memastikan suara jangka panjang yang tidak terputus dari ozonosfer di atas Tomsk di stasiun Ladar Siberia di kisaran setinggi 13-45 km, dengan resolusi vertikal maksimum 100 m.

Kebaruan Ilmiah Pekerjaan:

Untuk pertama kalinya, panjang gelombang informatif sensing panjang gelombang MGC atmosfer menggunakan laser molekuler IR dan PPC dipilih dan diperiksa secara eksperimental;

Sejumlah analisis gas trek seluler dan stasioner yang unik telah dibuat, memungkinkan Anda untuk dengan cepat melakukan analisis multikomponen dari komposisi gas atmosfer;

Gerakan harian konsentrasi MGC (seperti C2H4, NH3, H2O, CO2, CO, OZ, N0, dll.) Dilakukan secara ramah lingkungan dan terkena beban antropogenik yang signifikan dari daerah negara;

Menggunakan hasil kerja. Data yang diperoleh oleh analisis gas disajikan untuk Komite Olimpiade Uni Soviet pada tahun 1979-1980. Di Moskow, serta di organisasi lingkungan G.G. Tomsk, Kemerovo, Sofia (NRB), memasuki laporan akhir tentang IOO SB RAS untuk berbagai hibah Federasi, Kontrak, Kontrak dan Program Rusia, seperti "TOR" (Studi Ozon Troposfer), "SATOR" (Stratosfer dan Troposfer) studi ozon) dan lainnya.

Nilai praktis dari pekerjaan adalah sebagai berikut: -Kal analisis gas akustik dikembangkan, yang memungkinkan untuk mengukur konsentrasi dengan akurasi tinggi, sebagai jumlah hidrokarbon metana, dan secara terpisah metana dan hidrokarbon yang lebih berat dalam campuran alami dan terkait gas minyak bumi. Dengan analyzer gas ini, dimungkinkan untuk mencari minyak dan gas pada gigi gas gas yang menghadap ke permukaan hidrokarbon;

Analisis gas trek yang dikembangkan dapat mengukur konsentrasi MGC di level dan di bawah MPC dari daftar luas yang mencemari gas;

Buat saluran saluran yang terdengar dari distribusi vertikal ozon ozon berdasarkan cermin 0,5 m, yang memungkinkan profil VRO yang dapat diandalkan di kisaran setinggi 13-45 km dengan resolusi maksimal 100 m.

Keakuratan hasil pekerjaan dipastikan: -Perimakan data eksperimental yang dapat diperoleh oleh penganalisis gas yang dikembangkan, dan data diperoleh secara bersamaan dengan metode lain, serta; Data diperoleh oleh penulis lain dalam kondisi iklim dan lingkungan yang sama;

Kebetulan profil yang baik di stratosfer, diukur dengan lidar, data ozoneozonda, serta pengukuran satelit dalam kesalahan perangkat yang digunakan.

Persetujuan pekerjaan. Hasil utama pada tesis yang diperoleh penulis diterbitkan dalam 11 artikel dalam jurnal peer-peer-review Rusia, melaporkan: VI, VII dan XI All-Union Symposia pada sensasi laser dan akustik (Tomsk, 1980, 1982, 1992); Simposium All-Union VI untuk penyebaran radiasi laser di atmosfer (Tomsk 1881); Konferensi All-Union XII tentang optik yang koheren dan nonlinier (Moskow, 1985); V International School-Seminar pada Elektronik Quantum. Laser dan penggunaannya (NRB, Pantai Sunny, 1988); 5 Majelis Ilmiah Asosiasi Internasional Fisika Atmosfer dan Meteorologi (Riding, Inggris Raya, 1989); Simposium XI pada penginderaan laser dan akustik (Tomsk, 1992); Dan, III, IV dan VI Simposia Inter-Republik "Optik Suasana dan Samudra" (Tomsk, 1995, 1996, 1997 dan 1999); III pertemuan Siberia tentang pemantauan ekologi iklim (Tomsk, 1999); Saya rapat interregional "Ekologi Siberia Sungai dan Arktik" (Tomsk 1999); VII Simposium Internasional tentang Optik Suasana dan Laut (Tomsk 2000); VIII dan IX Simposium Internasional untuk optik atmosfer dan fisika laut dan atmosfer (Tomsk 2001 dan 2002); 11 Pengukuran radiasi atmosfer (Atlanta, AS 2001); Kelompok Kerja IX "Siberia Aerosols" (Tomsk 2002); 21 dan 22 Konferensi Laser Internasional (Quebec, Kanada, 2002, Matera, Italia 2004); II Konferensi Internasional "Lingkungan dan Ekologi Siberia, Timur Jauh dan Arktik" (Tomsk 2003). Konferensi Internasional tentang Teknologi Optik untuk Studi Suasana, Laut dan Lingkungan (Beijing, Cina 2004).

Kontribusi pribadi. Makalah ini menggunakan hasil yang diperoleh baik oleh penulis secara pribadi atau dalam partisipasi langsung. Ini adalah partisipasi penulis dalam pengembangan skema umum untuk pembangunan analisis gas dan komponen dan blok optik dan elektronik individu mereka; Melakukan perakitan dan commissioning. Pengembangan teknik pengukuran, tes dan uji ekspedisi dan bidang yang dibuat oleh analisis gas, juga disajikan dalam pekerjaan, diadakan dengan partisipasi langsung penulis. Sejak 1996, hampir semua pengamatan keadaan ozonosfer pada SAL diadakan dengan partisipasi aktif penulis. Itu menciptakan pengujian saluran yang lebih baik dari distribusi vertikal ozon ozon berdasarkan laser XEQ dan cermin penerima 0 0,5 m. Kehembatan penulis yang dilakukan oleh VRO resmi memungkinkan untuk menentukan fitur-fitur klimatologi ozon-sofosphere Di Tomsk ..

Pengembangan analisis gas IR "lag-1" dan "resonansi-3" dilakukan bersama dengan KF-M.N. G.S. Khmelnitsky, hasil yang tersisa diperoleh di bawah bimbingan anggota yang sesuai. RAS, D.F-M.N. V.v. Zueva dengan partisipasi karyawan laboratoriumnya pada berbagai tahap kerja.

Dalam pendahuluan, relevansi topik dibenarkan, tujuan dan tujuan penelitian diformulasikan, kebaruan ilmiah dan signifikansi praktis digarisbawahi, ketentuan utama yang diserahkan ke perlindungan digarisbawahi.

Bab pertama menjelaskan metode akustik optik, diagram alur analisis gas optik-akustik yang ditujukan untuk pengukuran konsentrasi metana yang terpisah dan hidrokarbon pembatas lainnya dalam sampel udara.

Sejumlah penelitian telah menunjukkan adanya peningkatan konsentrasi hidrokarbon (HC) di atmosfer dan sampel udara tanah di atas bidang endapan minyak dan gas. Para penulis menyatakan pendapat bahwa ini disebabkan oleh hasil HC dari setoran ke permukaan hari. Dalam fakta-fakta ini, metode geokimia untuk menemukan endapan minyak dan gas didasarkan. Menurut persentase (berdasarkan volume), komposisi gas alam bekas deposit USSR: metana 85-95%; Ethan hingga 7%; propana hingga 5%; Bhutan hingga 2%; Pentan dan lebih berat HC menjadi 0,4%. Komposisi gas terkait minyak ladang minyak dan gas: metana hingga 80%; Ethan hingga 20%; propana hingga 16%; isobutane + n-butana hingga 6%; Pentanes dan WC yang lebih berat hingga 0,9%. Dengan demikian, pentanes dan hidrokarbon yang lebih berat membuat kontribusi kecil terhadap isi halisses gas di ladang minyak dan gas.

Ara. 1. Diagram Aliran Gas Analyzer 1- 2-C G Laser dengan grid difraksi ;; 4, 5- non-laser; 7, 9, 10-pembentukan impuls; 8 modulator; 11- Unit kontrol modulator; Spektrofon 12 kamar; 13 mspochon; 14-amplifier selektif; 15- ADC !; Meter 16 frekuensi; 17-attenuator; 18-penerima; Jam 19-Elektronik; 20-Ацп2; 21- unit kontrol; 22-mikro-komputer; 23-digital.

Saat mencari ladang minyak dan gas di atas gigi gas yang menghadap ke ladang hidrokarbon hidrokarbon, sangat penting untuk pengukuran konsentrasi metana yang terpisah dan HC yang lebih berat, karena metana dapat menjadi produk tidak hanya atas, tetapi juga atas lapisan aktif biologis dan tidak selalu menjadi cikal bakal lapangan. Ini adalah karakteristik, misalnya, untuk

siberia padinal, di mana metana dapat dihasilkan dalam sejumlah besar rawa yang terletak di wilayahnya, sementara hidrokarbon berat di lapisan atas kerak bumi tidak dihasilkan. Makalah ini menganalisis kemungkinan pengukuran yang terpisah, asalkan dalam campuran, kandungan metana tidak lebih dari 100 kali lebih tinggi daripada konten HC lainnya.

Penganalisis gas optik-akustik yang sangat sensitif "LAG-1" memungkinkan Anda untuk mendaftarkan konsentrasi dalam dengan rasio campuran metana dan HC lainnya. Diagram alur analisa gas disajikan pada Gambar. satu.

Tekanan gas di ruang spektrofon silinder (detektor akustik optik) ketika melewati itu, radiasi laser termodulasi pada frekuensi modulasi frekuensi radiasi co tergantung pada daya radiasi laser dan koefisien penyerapan gas AOR dan frekuensi kualitas resonator akustik pada frekuensi modulasi Q (CO) sebagai:

5 BG02 [CO2 + T1) "

di mana £) adalah silinder -diameter; Spektrofon relaksasi suhu TG.

Pulsasi tekanan dikonversi ke sinyal listrik dengan kondisi mikrofon kondensor MKD / MV 101 (13). Selanjutnya, sinyal ditingkatkan dengan amplifier selektif tipe U2-8 (14), ADC1 (15) didigitalkan dan memasuki sistem pemrosesan hasil. Radiasi laser melewati spektrofon kamera dilemahkan oleh attenuator (17), jatuh pada penerima termoelektrik (18), ADC2 (20) didigitalkan dan juga memasuki sistem pemrosesan hasil

Sistem menghitung koefisien penyerapan:

dan konsentrasi gas dalam kasus penyerapan yang berlaku di saluran tunggal:

/ \u003d /, 2, 3 ... p,

di mana l-koefisien kalibrasi spektrofon; Pengukuran P-Exchange; £ / s / -signal dari mikrofon; - sinyal, kekuatan proporsional radiasi laser; - Spektrofon sinyal latar belakang; Koefisien penyerapan massal oleh tes gas. Hasil perhitungan bersama dengan kode panjang gelombang dan waktu ditampilkan pada digital.

Di bidang penataan ulang SH-laser, garis radiasi pada panjang gelombang 1,15 μm bertepatan dengan garis penyerapan dengan feri air atmosfer, dan garis 3,39 μm - dengan pita penyerapan hidrokarbon kelompok metana, mulai dari metana. Di bidang restrukturisasi panjang gelombang laser CO2 (9.1-10.8 μm) ada band penyerapan UV, dimulai dengan

ini, dengan demikian, setelah mengukur konsentrasi jumlah hidrokarbon dan secara terpisah ethane, propana dan butana menjadi mungkin untuk menentukan konsentrasi metana. Tabel 1 menunjukkan daftar komponen gas ini, koefisien penyerapan mereka pada panjang gelombang gelombang radiasi dan laster SO2:

Tabel 1

Gas non-mea x. \u003d 3.39mkm a, lihat "1 atm" 1 c02

A, μm A, lihat "1 ATM" 1

Metana 9.0 - - -

Ethan 4.1 10.8847 0,5

Propana 9.0 10.8352 0,45-0.5

N-bute 12.6 10,4762 0,9

Isobutan 13 10.8598 0.4

Karena fakta bahwa laser CO2 memiliki berbagai restrukturisasi, dimungkinkan untuk mengukur etana, propana, n-butana, isobutan, etilena dan benzena lainnya dan komponen gas lainnya. Dari tabel yang sama, dapat dilihat bahwa koefisien penyerapan hidrokarbon radiasi laser CO2 adalah 10-20 kali lebih kecil dari koefisien radiasi radiasi W-N-Laser. Tetapi untuk spektrofon resonansi, sensitivitas sebanding dengan kekuatan radiasi laser yang melewatinya (Formula 1), dan kemudian pada kekuatan laser tipe LG-126 dengan panjang

gelombang 3,39 μm 8 MW, dan laser CO2 10 W Analyzer gas ini memiliki sensitivitas 100 kali lebih tinggi dalam HC berat.

Gambar 2 menyajikan hasil pengukuran komparatif HC yang diperoleh selama salah satu ekspedisi di sepanjang sungai OU analisis gas yang lebih berbeda: lag-1 (diukur baik jumlah HC dengan metana dan secara terpisah HC), "Pencari" Jumlah HC dengan metana diukur) dan SCR-LIDAR (jumlah HC tanpa metana diukur). Data yang diperoleh oleh semua perangkat ini menyarankan peningkatan tajam dalam konten HC di atmosfer di atas bidang minyak dan gas.

Jarak hm.

Ara. 2. Konsentrasi hidrokarbon untuk pengukuran berbagai analisis gas

Jauh dari bidang konsentrasi etana, propana dan butana tidak

melebihi 0,02 juta "1, metana-1,7-2 juta" 1, tetapi ketika konsentrasi hidrokarbon yang lebih berat mendekati bidang yang dieksplorasi sebagai konsentrasi hidrokarbon yang lebih berat mendekat. Misalnya, di bidang ladang minyak di bagian bawah River Vakh (titik 650 km pada Gambar 2.) Konsentrasi berikut diukur: jumlah 5,1 juta "1, etano-1,0 juta" 1 , propana-1,7 juta "1, butana-0,3 juta" 1, dengan konsentrasi metana 2,1 juta "1. Dengan demikian, dapat dilihat bahwa dengan variasi konsentrasi metana yang relatif kecil di atmosfer (1,5-2,0 juta 1), Nilai-nilai besar dari jumlah endapan hidroelektrik minyak dan gas berkewajiban untuk meningkatkan konsentrasi HC berat.

Tes tes telah menunjukkan karakteristik kinerja yang baik dari penganalisa gas lag-1 di lapangan. Hasil yang diperoleh dengan bantuannya sangat konsisten dengan hasil yang diperoleh pada sistem pengukuran lain selama pengukuran bersama, menunjukkan keakuratannya. Penggunaan dua sumber laser di kompleks (non-CO2) dan spektrofon memungkinkan Anda untuk mengukur konsentrasi berbagai atmosfer gas atmosfer dan polusi. Yang sangat penting, adalah mungkin untuk secara terpisah mengukur fraksi metana dan hidrokarbon yang lebih berat dalam campuran gas alam dan terkait. Ini memungkinkan untuk berharap untuk penggunaan analisa gas yang diusulkan untuk mencari ladang minyak dan gas di atas gigi gas tanah hidrokarbon, serta untuk analisis operasional fraksi gas inti selama pengeboran eksplorasi sumur.

Bab kedua memberikan deskripsi serangkaian analisis gas trek "Resonansi-3", "Truble", "Tral-3", "Tral-ZM", "Tral-4" yang bekerja berdasarkan metode penyerapan diferensial (DP) merangkum metode itu sendiri.

Kekuatan sinyal optik diambil selama saya, pada metode DP Trace untuk satu panjang gelombang X dapat direkam dalam formulir:

di mana R - - mentransmisikan daya optik (W),

g adalah jarak (cm), kecepatan cahaya - 3 x y.10 cm / s,

P, (g) ~ total efisiensi optik pemancar,

<т,- поперечное сечение поглощения (см2),

Aperture apecus (cm2),

a (g) - koefisien atenuasi (lihat "1),

I, - Sasaran sudut hamburan tubuh kembali (CF "1),

/ "- Indeks panjang gelombang, / \u003d / dan 2, untuk panjang gelombang pada maksimum dan penyerapan minimum, masing-masing, konsentrasi N0-gas (lihat" 3).

Untuk dua panjang gelombang tutup dengan adil:

Kemudian konsentrasi gas rata-rata dalam volume dalam studi dapat dinyatakan sebagai berikut, serta lidars (singkatan lidar dari deteksi cahaya kata-kata bahasa Inggris dan berkisar), memberikan informasi dengan resolusi ruang-waktu untuk mempelajari konsentrasi MGC di atmosfer. Tetapi untuk periode awal kerja pada disertasi, dengan pengecualian langka, semuanya dihitung pada pengukuran satu, maksimum dua komponen gas, atau tata letak laboratorium, sementara pemantauan lingkungan memerlukan analisis gas multikomponen untuk jalan raya yang cukup luas ( Sepanjang jalan raya kota, perusahaan industri besar wilayah).

Seperti yang jelas dari sumber sastra untuk keperluan MGS analisis gas laser, rata-rata wilayah IR spektrum paling cocok. Berikut adalah garis-garis getaran utama dan rotasi sebagian besar MG. Ada struktur yang diizinkan dan jalur penyerapan individu dari hampir semua gas atmosfer kecuali untuk sederhana, tipe N2, O2, H2.

Rata-rata IR - kisaran spektrum, seperti diketahui, laser molekul yang sangat efisien memancar: CO, CO2, NH3, HF, DF dan lainnya. Dari-laser-laser yang sangat efisien ini adalah yang paling dapat diandalkan dan dapat diterima untuk keperluan analisis gas. Dalam laser ini, selain strip tradisional 9.6 dan 10,6 μm, strip berurutan digeser relatif terhadap tradisional sekitar 1 cm "1, serta strip utama 4,3 μm dan garis radiasi panas. Jika kita mempertimbangkan apa yang mungkin dan CO2 Isotop untuk mendapatkan satu set tambahan dari garis generasi bergeser, kami akan mendapatkan satu set garis radiasi yang kaya untuk sumber laser ini.

Baru-baru ini dikembangkan konverter frekuensi parametrik yang sangat efisien berdasarkan kristal nonlinier zngep2, cdgeas2, tlasse3, AGGase2, dll. Diizinkan untuk mendapatkan harmonik kedua, ketiga dan keempat dari radiasi laser SOG, serta frekuensi perbedaan dua CO2 dan Laser lain, seperti, NH3, Erbium, dll. Untuk pemeriksaan laser MG atmosfer, penting bahwa sebagian besar jalur emisi ini, termasuk dikonversi, jatuh ke jendela spektral transparansi atmosfer.

Dengan demikian, laser co2 molekul bertekanan rendah, dilengkapi dengan seperangkat kecuali konverter frekuensi parametrik dari zngep2, cdgeas2, tlasse3 dan AGGase2, memenuhi sebagian besar persyaratan berikut. Jarak antara garis-garis laser yang berdekatan seperti 1,5-2 cm "1, yang menyederhanakan masalah pemilihan spektral dan merestrukturisasi dalam frekuensi. Menggunakan konversi dua tahap, misalnya, CO2 dari laser atau total-perbedaan Frekuensi dua C02, atau CO2 dan danau. Dan harmonik mereka, mungkin sangat ketat, dengan langkah ke Yu ^ cm "1, tumpang tindih dari kisaran 2 hingga 17 mikron. Posisi pusat-pusat garis radiasi laser pompa dan lebar spektral yang cukup sempit (2x 10 "3 cm" 1) disediakan oleh parameter fisik media aktif. Posisi garis-garis garis, dan, akibatnya, posisi garis radiasi frekuensi yang diubah diketahui dengan akurasi yang sangat tinggi, yang menghilangkan masalah mengendalikan karakteristik spektral. Efektivitas konverter tersebut cukup tinggi dan berkisar dari persepuluh hingga selusin persen, yang memungkinkan Anda untuk membuat analisis gas track menggunakan objek topografi dan aerosol atmosfer sebagai reflektor.

Rentang spektral informatif lainnya untuk analisis gas laser adalah wilayah UV. Berikut adalah pita elektronik yang kuat dari banyak gas polusi. Berbeda dengan wilayah IR tengah spektrum UV, pita penyerapan tidak selektif dan saling diciptakan kembali. Perkembangan terbesar di bidang ini adalah metode ozonometri karena keberadaan pita penyerapan Hartley Haggin Ozon.

Kemampuan untuk melakukan pengukuran ozon atmosfer yang diizinkan secara spasial pertama kali ditunjukkan pada tahun 1977 (inext, dll.). Dan, sejak paruh kedua tahun 80-an abad terakhir, penginderaan laser ozoneosphere telah memperoleh karakter reguler pada sejumlah observatorium. Ini memberikan informasi tentang distribusi vertikal ozon (VRO), berhasil melengkapi informasi tersebut diperoleh dengan metode kontak menggunakan ozoneozondes dan roket, terutama di atas 30 km, di mana data ozoneozond menjadi tidak representatif.

Di stasiun Siberia Ladar, pengamatan ozoneosphere dilakukan dari Desember 1988. Selama periode ini, teknik LiDAR terus ditingkatkan, metode pengukuran dan pemrosesan data dikembangkan dan ditingkatkan, perangkat lunak dibuat untuk mengontrol proses pengukuran, paket baru dari program pemrosesan yang diperoleh.

Tujuan pekerjaan. Pengembangan Berdasarkan metode penyerapan diferensial analisis gas untuk mendeteksi dan mengukur konsentrasi MG dan menentukan distribusi temporal spasial mereka di atmosfer.

Tugas-tugas berikut ini dilakukan selama pekerjaan;

Pengembangan analisis gas akustik optik untuk analisis gas lokal dan studi dengan bantuan distribusi spasial hidrokarbon dan MG lainnya;

Pengembangan dan Penciptaan Analisis Gas Laser Trail untuk studi komposisi gas atmosfer;

Pengembangan metode untuk mengukur MG di atmosfer;

Tes berbasis rumah perangkat maju berdasarkan metode pengukuran yang dikembangkan;

Studi dinamika temporal MGS dalam lingkungan yang ramah lingkungan dan terkena daerah pemuatan antropogenik yang signifikan di negara itu;

Membuat saluran penginderaan saluran distribusi vertikal ozon (VRO) di stratosfer (berdasarkan cermin penerima 0 0,5 m) CJIC;

Kontrol keadaan ozonosfer dalam mode pengukuran rutin; -Investment klimatologi ozonosfer, penilaian tren ozon stratosfer.

Pertahanan berlangsung:

1. Penganalisis gas optik-akustik laser yang dikembangkan "LAG-1", yang memungkinkan metode metode yang dibuat untuk secara terpisah mengukur konsentrasi hidrokarbon metana dan berat dalam campuran udara gas alam dan terkait dengan rasio komponen apa pun dalam campuran.

2. Analisis gas laser yang dikembangkan dari seri tral, rata-rata rentang spektrum IR, memungkinkan Anda untuk dengan cepat mengukur konsentrasi lebih dari 12 gas di level dan di bawah MPC pada trek hingga 2 km menggunakan cermin atau refrektor.

3. Dibuat oleh penulis UV Ozone Lidar berdasarkan laser Hies1 Excimer, yang memastikan penginderaan jangka panjang yang tidak terputus dari ozonosfer di atas Tomsk di stasiun Ladar Siberia di kisaran setinggi 13-45 km, dengan resolusi vertikal maksimum 100 m.

Kebaruan ilmiah pekerjaan.

Untuk pertama kalinya, panjang gelombang informatif dari panjang gelombang penginderaan MGC atmosfer dipilih dan secara eksperimental.

Sejumlah analisis gas seluler dan stasioner yang unik dibuat berdasarkan laser molekuler yang dapat direbal dengan konverter frekuensi radiasi, memungkinkan Anda untuk dengan cepat melakukan analisis multikomponen dari komposisi gas atmosfer;

Bergerak harian konsentrasi MGC (seperti C2H4, NH3, H2O, CO2, CO, O3, N0, dll.) Dilakukan secara ramah lingkungan dan terkena beban antropogenik yang signifikan dari wilayah negara;

Fitur klimatologis ozonosfer di atas Tomsk ditentukan berdasarkan pengukuran reguler dan jangka panjang dari profil distribusi vertikal ozon;

Menggunakan hasil kerja. Data yang diperoleh dengan analisis gas disajikan untuk Komite Olimpiade Uni Soviet pada tahun 19791980. Di Moskow, serta di organisasi lingkungan G.G. Tomsk, Kemerovo, Sofia (NRB). Mereka memasuki laporan akhir tentang IOO SB RAS untuk berbagai hibah RFBR, kontrak, kontrak dan program, seperti "Tor" (penelitian ozon torpospheric), "Sator" (studi ozon stratosfer dan troposfer) dan lainnya.

Nilai praktis dari pekerjaan adalah sebagai berikut:

Analyzer gas akustik optik dikembangkan, yang memungkinkan untuk mengukur konsentrasi dengan akurasi tinggi, sebagai jumlah hidrokarbon kelompok metana dan pisahkan metana dan hidrokarbon yang lebih berat dalam campuran gas gas alam dan terkait. Dengan analyzer gas ini, dimungkinkan untuk mencari minyak dan gas pada gigi gas gas yang menghadap ke permukaan hidrokarbon;

Analisis gas trek yang dikembangkan dapat mengukur konsentrasi MGC di level dan di bawah MPC dari daftar luas yang mencemari gas;

Saluran penginderaan saluran distribusi vertikal ozon CJIC berdasarkan cermin penerima adalah 0 0,5 m, yang memungkinkan untuk mendapatkan profil VRO yang dapat diandalkan dalam kisaran 13-45 km dengan resolusi maksimum 100 m.

Keakuratan hasil pekerjaan dipastikan: -Perimakan data eksperimental yang dapat diperoleh oleh penganalisis gas yang dikembangkan, dan data diperoleh secara bersamaan dengan metode lain, serta; data; diperoleh oleh penulis lain dalam kondisi iklim dan lingkungan yang sama;

Kebetulan yang baik dari profil di stratosfer yang diukur oleh Lidar, basis data ozoneozondov, serta pengukuran satelit dalam kesalahan perangkat yang digunakan | (lima belas%).

Kontribusi pribadi. Makalah ini menggunakan hasil yang diperoleh baik oleh penulis secara pribadi atau dalam partisipasi langsung. Ini adalah partisipasi penulis dalam pengembangan kedua skema umum untuk pembangunan analisis gas dan komponen dan blok optik dan elektronik individu, perakitan dan commissioning. Pengembangan teknik pengukuran, tes dan uji dagang dan bidang ekspedisi dari analisis gas yang dibuat, juga disajikan dalam pekerjaan, diadakan dengan partisipasi langsung penulis. Sejak 1996, hampir semua pengamatan atas keadaan ozonosfer pada CJIC berlalu dengan partisipasi aktif penulis. Mereka menciptakan saluran penginderaan saluran yang ditingkatkan dari distribusi vertikal ozon CJIC berdasarkan laser Xen dan cermin penerima 0 0,5 m. Reanalysis penulis dilakukan oleh penulis.

Proses pengembangan analisis gas, tes tes mereka, memproses hasil yang diperoleh selama pekerjaan penerusan, bertahun-tahun akumulasi sejumlah besar informasi empiris pada VRO dan analisisnya tidak dapat diimplementasikan tanpa partisipasi aktif dari seluruh tim, tanpa yang pekerjaan disertasi ini tidak akan terjadi. Tugas dan kepemimpinan ilmiah pada tahap yang berbeda dilakukan oleh CC. Ras Zuevov v.v. Dan K.F-M.N. Khmelnitsky G.S. Pengembangan analisis gas dan tes mereka dan tes lapangan dilakukan bersamaan dengan D.F-M.N. Andreyev Yu.M., D.F-M.N. Gaiko P.P., Peneliti Subin S.F. Karya teoritis pada pencarian panjang gelombang informatif dibuat oleh D.N. Miceter A.A., D.F-M.N KATAEV M.YU., K.F-M.N. PTASHNIK I.V., K.F-M.N. Romanovsky O.A. Pengukuran Ladar VRO dilakukan bersama oleh S.N. Nevzorov A.v., K.F-M.N. Burlakovov v.d. dan d.f-m.n. Marichev, V.N., dan memproses penginderaan data bersama dengan K.F-M.N. Bondarenko cl. dan d.f-m.n. YLANNIKOM A.V.

Persetujuan kerja. Hasil utama pada tesis yang diperoleh penulis diterbitkan dalam 11 artikel dalam jurnal peer-peer-review Rusia, melaporkan: VI, VII dan XI All-Union Symposia pada sensasi laser dan akustik (Tomsk, 1980, 1982, 1992); Simposium All-Union VI untuk penyebaran radiasi laser di atmosfer (Tomsk 1881); Konferensi All-Union XII tentang optik yang koheren dan nonlinier (Moskow, 1985); V International berhenti: Saya seminar pada Elektronik Quantum. Laser dan penggunaannya (NRB, Pantai Sunny, 1988); 5 Majelis Ilmiah Asosiasi Internasional Fisika Atmosfer dan Meteorologi (Riding, Inggris Raya, 1989); Simposium XI pada penginderaan laser dan akustik (Tomsk, 1992); Dan, III, IV dan VI Simposia Inter-Republik "Optik Suasana dan Samudra" (Tomsk, 1995, 1996, 1997 dan 1999); III pertemuan Siberia tentang pemantauan ekologi iklim (Tomsk, 1999); Saya rapat interregional "Ekologi Siberia Sungai dan Arktik" (Tomsk 1999); VII Simposium Internasional tentang Optik Suasana dan Laut (Tomsk 2000); VIII dan IX Simposium Internasional untuk optik atmosfer dan fisika laut dan atmosfer (Tomsk 2001 dan 2002); 11 Pengukuran radiasi atmosfer (Atlanta, AS 2001); Kelompok Kerja IX "Siberia Aerosols" (Tomsk 2002); 21 dan 22 Konferensi Laser Internasional (Quebec, Kanada, 2002, Matera, Italia 2004); II Konferensi Internasional "Lingkungan dan Ekologi Siberia, Timur Jauh dan Arktik" (Tomsk 2003); Konferensi Internasional tentang Teknologi Optik untuk Studi Suasana, Laut dan Lingkungan (Beijing, China 2004).

Struktur dan ruang lingkup disertasi. Pekerjaan disertasi terdiri dari Pendahuluan, tiga bab dan kesimpulan. Jumlah disertasi 116 halaman, mengandung 36 gambar, 12 tabel. Daftar referensi yang digunakan berisi 118 item.

Kesimpulan disertasi pada "Perangkat dan Metode Fisika Eksperimental"

Kesimpulan

Dalam perjalanan kerja disertasi, penulis sebagai bagian dari tim dilakukan sebagai berikut:

Analisis gas optik-akustik untuk analisis gas lokal dikembangkan, dengan bantuannya mempelajari distribusi spasial hidrokarbon (selama beberapa ekspedisi pada kapal motor) di daerah di mana deposito minyak berada. Peningkatan yang diukur dalam isi hidrokarbon dalam sampel udara di bidang endapan minyak mengkonfirmasi hipotesis tentang keberadaan halisol gas atas bidang hidrokarbon dan prospek untuk penggunaan analisa gas ini untuk mencari endapan minyak dan gas;

Kompleks analisis gas laser laser yang beroperasi di wilayah IR spektrum pada metode penyerapan diferensial dan diizinkan untuk mengukur konsentrasi lebih dari 12 gas pada tingkat dan di bawah MPC;

Metode pengukuran MG di atmosfer dikerjakan;

Tes Barat dari perangkat yang dikembangkan dilakukan;

Secara eksperimental, sepasang panjang gelombang informatif dan kesimpulan dibuat tentang kesesuaian mereka untuk keperluan analisis gas pada TIR;

Ada studi tentang dinamika waktu MG dalam ramah lingkungan dan terkena beban antropogenik yang signifikan dari daerah negara;

Pengukuran komparatif dilakukan oleh konsentrasi MG yang dikembangkan oleh analisis gas laser dan perangkat yang bekerja berdasarkan metode standar, yang menunjukkan persetujuan yang baik dari hasil yang diperoleh;

Saluran yang menyelidiki distribusi vertikal ozon (VRO) dibuat di stratosfer (berdasarkan cermin penerima 0 0,5 m) CJIC, yang disediakan selama periode waktu multi-tahun untuk mendapatkan profil yang dapat diandalkan VRO dari tomsk dikonfirmasi oleh Well- konsisten dengan data satelit dan ozon-visual. Ini memungkinkan studi klimatologis dan mengevaluasi tren ozon stratosfer, yang menunjukkan bahwa di stratosfer bawah di ketinggian di bawah 26 km.. Pada ketinggian 26 km, di bidang yang ada berkah, ozonosfer dibagi menjadi dua bagian: di bagian bawah perilakunya ditentukan terutama oleh proses dinamis, dan di atas - fotokimia. Pertimbangan yang lebih terperinci dari perubahan intra-biaya, memungkinkan untuk membedakan poin-poin berikut: a) Pada ketinggian 14 km, di mana, tampaknya, efek fluktuasi ketinggian tropopause, tidak diamati secara lokal; b) Dalam kisaran hingga 18 km inklusif, maksimum osilasi musiman jatuh pada bulan Februari, dan dalam kisaran 20-26 km - pada bulan Maret; Kepatuhan terbesar atas perubahan dalam tahun pada gerakan tahunan OSO diamati dalam kisaran tegangan tinggi 20-24 km, terutama di ketinggian 22 km. c) Di semua ketinggian, tren VRO secara statistik tidak signifikan. Pada saat yang sama, di bagian bawah ozoneosphere, mereka ditandai dengan nilai negatif yang lemah, dan di pesawat lemah. Di bidang lokalisasi stratosfer Ozon maksimal 20 km), nilai tren negatif kecil (-0,32% per tahun). Hasil ini konsisten dengan tren SPO kecil yang tidak signifikan secara statistik (0,01 + 0,026% per tahun) untuk periode enam tahun yang sama.

Daftar Sumber disertasi dan Abstrak Fisika, Kandidat Ilmu Fisik dan Matematika, Panjang, Sergey Ivanovich, Tomsk

1. Kuznetsov I. E., Troitskaya T. M. Perlindungan cekungan udara dari kontaminasi dengan zat berbahaya. - m.: Kimia, 1979. - 340 p.

2. Menginfamizes G. P., Bogushevskaya K., dan lainnya. Konsentrasi maksimum yang diizinkan dari zat udara dan air berbahaya. Ed. 2 per. dan tambahkan. L.: Kimia, 1975. - P. 455.

3. Detri J. Suasana harus bersih. M., 1973. - 379 p.

4. Hrgian A. X. Fisika ozon atmosfer. L.: Hydrometeoisdat, 1973. -292 p.

5. Bazhazh N.m. Metana di atmosfer. // Magazine Pendidikan Suriah, 2000. T. 6. №3.-c. 52-57.

6. Hinkley E.D., Melfi S.H. et al. Pemantauan laser atmosfer .- Berlin, Helidelberg, New-York: Springer-Verlag, 1976.-416 p.

7. Intretto H. spektroskopi laser analitik. M., Dunia 1982. 606 p.

8. Schotland R.M. Keputusan profil vertikal gas atmosfer melalui radar optik berbasis darat. // proc. Simposium ke-3 tentang penginderaan jauh dari lingkungan, Michigan: Ann, Arbor, AS, 1964. P. 215-224.

9. UCHNO O., Maeda M., Hirono M. -Aplikasi laser excimer ke pengamatan laser-radar dari atmosfer atas // Jeee J. qnt electr., 1979, VE qe 15, N 10, P. 10 S 4-1100.

10. Hibah W.B., Hake R.D. Pengukuran jarak jauh SO2 dan O3 dengan teknik penyerapan diferensial // J. Appl. Phy. -1975.v. 46, n 5.- P. 3019-3024.

11. P. chmelnitsky G.S. fondasi gas di atmosfer pada penyerapan molekul radiasi laser CO2 yang dibangun kembali. Dis. Cand. Tikar fiz. ilmu - Tomsk. 1979. - 241 p.

12. Middleton W.E.K., Spilhaus A.F., // Instrumen meteorologi, UNIV. Pantai Toronto, Toronto, 1953 P. 208.

13. Ku R.T., Hinkley E.D., et al. Pemantauan jalur panjang dari karbon monoksida atmosfer dengan laser dioda tunable // Appl. Opt.-1975- v.14. N 4, - P. 854-861.

14. Hinkley E.D., Ku R.T., Nill K.W. Et. Al. Pemantauan Long-Path: Instrumentasi Lanjutan dengan Laser Diode // Appl. Opt.-1976- v.15. N 7.- hal.1653-1655.

15. Samokhvalov I.v., Sosnin A.B., Khmelnitsky G.S. et al. Penentuan konsentrasi beberapa gas pada trek horizontal di atmosfer menggunakan laser sogbur. // Jurnal Spektroskopi Terapan, 1980. T32. Vol. 3.- S. 525-531.

16. Tindakan R.M., Pilon G.A. Sebuah studi tentang teknik laser yang dapat diturunkan untuk pemetaan jarak jauh atmosfer, Opto-Electronics 4, P. 141-153, (1972).

17. Byer R.l. Pengukuran polusi udara jarak jauh. // Elektronik Optik dan Quantum 1975. V 7. P. 147-177.

18. Asai K., Egarashi T. Deteksi ozon dengan penyerapan diferensial menggunakan laser C02. // opt. Bergalah. Elektron., 7. P. 211-214, (1975).

19. Fredriksson K., Galle V., Nystrom K., Svanberg S. Lidar System diterapkan dalam pemantauan polusi atmosfer. // appl. Pilihan., 18. P. 2998-3003, (1979).

20. Murray E.r., Hake R.D., et al, -ate pengukuran uap air dengan sistem dial 10 mikrometer. // appl. Phy. Lett., 28. P. 542-543, (1976).

21. Wetkam C. Distribusi hidrogen klorida dalam prem kapal insinerasi: pengembangan sistem pengukuran baru, limbah di lautan. Vol 3, Wiley. 1981.

22. Husson N., Chedin A., Scott N.A. et al. Banketer data parameter data spektroskopi GEISA. -Annale geofisik. FASS. 2, ser. A. (1986).

23. Rothman L. S., Gamache R.R., Goldman A. et al. // appl. MEMILIH. 1987 v.26. №19. -P. 4058-4097.

24. Butkevich V.I., Privalov v.e. Fitur penggunaan laser dalam pengukuran analitik presisi. // Zhps, T. 49. No. 2. P. 183-201.

25. Philip L. Hanst. Pengukuran polusi udara dengan spektroskopi penyerapan jalur panjang. // proc. Magang kedua. Kongres udara bersih. Washington D. C., 6-11 Desember 1970., NY-London 1971. P. 492-499.

26. Teknik Penyerapan Lidar Eugenio Zanzottera dalam penentuan jejak polusi dan parameter fisik atmosfer. // Analytical Chemistry, 1990, V. 21, edisi 4 P. 279-319.

27. Grasyuk A.3., Ethanov B.C., Lobko B.B. Laser IR molekuler dengan pemompaan laser resonansi (ulasan). // Quantum Electronics, 1980. T. 7. № 11.-S. 2261-2298.

28. Hinckley E. D., Nill K.v., Bloom F.A. Spektroskopi laser inframerah menggunakan laser yang dapat diturunkan. / Atom dan molekul spektroskopi laser. -M.: Mir, 1979. P. 155-159.

29. Berper I. M., Petukhov v.O., Trushin S. A., Churakov B.B. Tea sog-laser, dibangun kembali di atas garis berosilasi dan rotasi dari halaman ke-2 dari urutan. // Praprint No. 262, Institut Fisika Ban SSR, Minsk, 1982. -30 p.

30. Pembunuh D.K., Menyuk N., DeFeo W.E. Penginderaan jarak jauh CO menggunakan frekuensi menggandakan radiasi laser C02 // epll. Phy. Lett. 1980. V. 36. P. 402-405.

31. Andreev Yu.M., Bokkov D., Voevodin v.g. et al. Generasi harmonik kedua dari CO2 dari laser pada kristal Zngep2. // dalam kn: tr. VII dari simposium All-Union pada laser dan akustik terdengar suasana. 1982. - Sejak 306-309.

32. Andreev Yu.M., Vedernikova T.V., Betin A.A. et al. Konversi Radiasi Laser CO2 dan CO dalam kristal ZNGEP2 ke rentang spektral 2.3-3.1 JX. // sov. J. Quantum Electron. 15.-p. 1014-1015.

33. Andreev Yu.M., Geiko P.P., Zuev V.V. Konversi efisiensi tinggi dari laser IR dengan Zngep2 dan CDGeas2. // Buletin dari masyarakat fisik Amerika., 1987. V. 32.-hal.1632-1633.

34. Churnside J.H. Wilson J.J., Gribenicov A.I., Shubin S.F., Dolgii S.I., Andreev Y.M., Zuev V.V., konversi frekuensi laser CO2 dengan Zngep2. NOAA Technical Memorandum Erl WPL-224. Laboratorium Propagasi Wave, Boulder, Colorado Juli 1992. 18 p.

35. Andreev Yu. M., Gaiko P.P. et al. Sumber perspektif radiasi koheren untuk analisis gas laser atmosfer berdasarkan nonlinear-kristal tl3asse3. // Optik atmosfer dan samudera, 1988. T. 1. No. 1. P. 126129.

36. Witteman V. C02-Laser. Per. dari bahasa Inggris M.: Mir, 1990. 360 hal.

37. Megie G. et al. Profil vertikal ozon stratosfer oleh lidar terdengar dari tanah. // Alam, 1977. V. 270. N 5635. P. 349-351.

38. Zuev v.v. Kontrol optik jarak jauh dari perubahan stratosfer. Tomsk: IHP "Rasco", 2000. - 140 p.

39. Bell F.g. Generasi gelombang opustik-akustik. // philos. MAG., 1881. V. 11. -P.510-513

40. Wingers M.L. // Dan USSR, 1938, .t. 19. P. 687.

41. Kerr E.l., Atwood J.G. Laser menyala spektrofon absorptivitas: metode pengukuran serangkaian lemah pada panjang gelombang laser. // appl. Opp, 1968. V. 7. №5.-P. 915-921.

42. AGEV B.G., Kapten V.A. Ponomarev yu.n. Analisis gas laser optik-akustik. // Produksi Sains 2003. No. 9. P. 30-31.

43. Dewey C.F. opto-fcoistik-spektroskopi. // Teknik Optik, 1974, V. 3, P. 483-488.

44. GOLDAN P., GOTO K. Sistem resonansi akustik untuk deteksi penyerapan inframerah tingkat rendah pada polutan atmosfer. // J. Appl. Phys., 1974. V. 45. No. 10.P. 4350-4355.

45. Max E., Rosengren L.g. Karakteristik detektor konsentrasi gas optoacoustic resonan. // Optik Komunikasi, 1974. V.L 1. No. 4. P.422-426.

46. \u200b\u200bAntipov A.B, Captain V.A., Ponomarev Yu.n., Sapozhnikova v.A. Metode akustik optik dalam spektroskopi laser gas molekuler. -Nosbirsk: Sains, 1984. 128 p.

47. Shumate M. S., Menzies R.T., Margolis J.S., Rozegren L.G. Penyerapan uap air dari radiasi laser karbon dioksida. // appl. Pilih., 1976. V. 15. No. 10.P. 2480-2488.

48. Sidorenko A.B., Sidorenko C.A. // Dalam kn: Masalah modern geologi dan geokimia fosil yang mudah terbakar. M.: Sains, 1973.

49. Sidorenko A.v., Sidorenko S.A., Teniakov v.a. Proses metamorf yang sedimen dan "pernapasan gas" dari kerak bumi. // Dan, 1978. T. 238. No. 3-P. 705-708.

50. BARTASHEVICH O.V., Zorkin Ji.m., Zubayakin C.Ji. Prinsip dasar dan hasil penerapan metode geokimia langsung pencarian ladang minyak dan gas. / Metode kimia otomatis untuk mencari endapan bijih. Essiduki, 1976 - hlm. 41-47.

51. Biryulin V.P., Golubev O.A., Mironov V.D., Popov A.I. et al. Pencarian geokimia untuk deposit monephyal gas dengan spektrometri laser jarak jauh metana dan permukaan permukaan. // geologi minyak dan gas, 1979. №4.-s. 27-31.

52. Kolobashkin v.m., Popov A.I. Fitur baru dari metode penyerapan laser. // Alam, 1981. №7. S.50-57.

53. Mironov V.D., Popov A.I., Sadchikhin Av // Zhps, T. 33. Vol. 4. 1980. -s. 742-744.

54. Dolgry S.I., Ippolitov I.i., Khmelnitsky G.S., Shubin S.F. Laser resonansi gas akustik optik untuk kontrol kotoran atmosfer kecil. // l.: Instrumentasi 1982, T. xxv. No. 12 PP. 71-74.

55. Antipov A.B., Antipov B.A., Sapozhnikova v.a. Koefisien penyerapan beberapa hidrokarbon di bidang generasi OCG C A, \u003d 3,39 μm. // Berita universitas, fisika. 1974. No. 2. P. 157-158.

56. Makushkin Yu.S., Mitzel A.A., Khmelnitsky G.S. Diagnostik penyerapan laser gas atmosfer. // Zhps, 1981. T. 35. Vol. 5. Dari 785-791.

57. Andreev Yu.M., Zueev V.V., Romanovsky O.A. Mesin pencari otomatis untuk panjang gelombang optimal untuk metode analisis gas penyerapan diferensial. // m.: Viniti, 1988. No. 4059-B88 62 S.

58. Ensiklopedia Kimia. M.: Soviet Encyclopedia, 1988. T. 1.1. C.476-477.

59. Langkah-langkah analisis persamaan R. LiDAR memungkinkan untuk durasi pulsa laser seumur hidup target, dan periode integrasi detektor. // appl. Pilih., 16 1092, 1977.

60. Krekov G.M., Rakhimov R.F. Model Lokasi Optik Continental Aerosol. Novosibirsk: Science 1982. -196 p.

61. Karaupusikov A.I., PTASHNIK I.V. et al., kemungkinan menggunakan helikopter LIDAR berdasarkan radiasi laser sog air yang dapat dideteksi untuk mendeteksi kebocoran metana. // optik atmosfer dan lautan, 1999. T. 12. №4.-c. 364-371.

62. Rothe K.W., Walther N., Werner J. Pengukuran penyerapan diferensial dengan frekuensi tetap IR dan laser UV // penginderaan jarak jauh optik dan laser. Killinger.

63. D. K. dan Mooradian A., Eds., Springer- Verlag, Berlin, 1983.

64. Murray E.r. Pengukuran gas jarak jauh menggunakan laser inframerah yang disedras. // opt. Eng., 16, 284. 1977.

65. Prokhorov A.M., Bunkkin F.M., Gochelashvili K.S., Shimov v.i. Propagasi radiasi laser dalam media tidak homogen acak. // ufn, 1974.- 415-456.

66. Gurvich A.s., Kon A.I. dan lainnya. Radiasi laser dalam suasana yang bergolak. M.: Sains, 1976. - hlm. 279.

67. Entibum v.ya., Khmelevtsov S.S. Ekspansi balok cahaya terfokus dalam suasana yang bergolak. // IZV. Universitas. Ser. Fisika, 1972. №3. -S.91-96.

68. Selby J.E.A. Dan McClatchey R.A. Transmisi atmosfer dari 0,25 hingga 28.5:00: Kode komputer Lowtran 2. // Tech. Rep, Afcrl-TR-72-0745, 1972.

69. Zuev V. E. Penyebaran ombak yang terlihat dan inframerah di atmosfer. -M.: Ov. Radio, 1970.- 496 p.

70. McClatchey R.A., Benedict W.S., Clough S.A. et al. / AFCRL kompilasi parameter jalur penyerapan atmosfer. // Tech. Rep, Afcrl-TR-73-0096, ERP N. 434, 1973.

71. Rothman L.S., Gamache R.R., Goldman F. et al. Basis Data Hitran: Edisi 1986. // appl. MEMILIH. 1987. V. 26. 19. P. 4058-4097.

72. Bondarenko S.L., Dolgiy S.I, Zueev V.V., Kataev M.Yu., Mitzel A.A., Plimsky OA, PTASHNIK I.V. dan lainnya. Analisis gas multikomponen laser dari lapisan permukaan atmosfer. // Optik atmosfer dan Ocean, 1992. T. 2. No. 6.-S.611-634.

73. Dolgriy S.I., Kudinova L.P., Mitzel A.A., Khmelnitsky G.S., Shubin S.F. Sistem menentukan konsentrasi gas dengan bantuan laser dibuang di C02. / Sistem otomatisasi eksperimental untuk optik atmosfer. - Tomsk, 1980. - P. 67-78.

74. Zharov V.P., Bishalov B.C. Laser spektroskopi akustik optik. -M. Sains, 1984.-320 s.

75. Andreev Yu.m., Voevodin v.g., Gribenyukov A.I. et al. Analyzer Gas Trail berdasarkan laser C02 yang diatur ulang dengan double frekuensi .// ZHPS 1987. T. 47. No. 1. - P. 15-20.

76. Dolgriy S.I., Khmelnitsky G.S., Shubin SF. Analisis gas jarak jauh di atmosfer dengan CO2 laser yang disembahkan secara tidak sengaja. // Prosiding: Metode penyerapan laser untuk menganalisis gas mikrokonsentrasi. - m.: Energoatomizdat, 1984. - c.121-130.

77. Tikhonov A.n., Arsenin v.ya. Metode untuk memecahkan tugas yang salah. M.: Sains, 1974, 351 p.

78. Dolgiy S.I., | 3UEV V.V., SMIRNOV S.V., Shubin S.F. Analisis gas laser IR penyerapan diferensial "Tral-3" dan "Truble ZM". // Suasana optik, 1991. T. 4. No. 5.- S. 515-521.

79. Kimia. Panduan Referensi. Per. dengan itu. JI.: Kimia. 1975. - 575 p.

80. Dolgriy S.I., Ippolitov I.I., Khmelnitsky G.S., Shubin S.F. Studi tentang melemahnya radiasi laser di atmosfer Olimpiade Moskow. / Abstrak Laporan VII tentang Simposium All-Union pada penyebaran radiasi laser di atmosfer. Tomsk 1981.- s.62-65.

81. Yelnikov A.B., Zuev B.B., Bondarenko S.L. Pada pemulihan profil ozon stratosfer dari penginderaan lidar ini // optik atmosfer dan lautan. 2000. T 13. No. 12 hal. 1112-1118.

82. Claude N., Sconenborn F., Streinbrecht W., Vandersee W. Panggil pengukuran ozon di MET. . Hohenpei | 3neberg: Klimatologi dan tren. // proc. 17-th ilrc abst. Makalah, Sendai, Jepang. 1994.p.413-415 Sendai, japan.l994.p.

83. Desain Sistem Optik McDermit untuk Sistem Lidar Stratosfer // Appl. MEMILIH. 1995 v34. N. 27 P. 6201-6210.

84. Godin S., David C., Lakoste A.M. Pengukuran ozon dan aerosol lidar sistematis di OHP (44 ° N, 6 ° E) dan Dumont // Abstr. Kertas dari 17-th ilrc. Sendai, Jepang. P. 409-412. 1994.

85. Stefanutti L., Castagnoli F., Delguastam. et al. LIDAR REKSCATTING DEBOLASI PENGOLUSI PENGOLAHAN KERJA UNTUK PEMANTAUAN IISC // APPL. Phy. 1992, V. B55. Hal.13-17.

86. Tikhomirov A.A. Klasifikasi Metode Kompresi Perangkat Keras dari Rentang Dinamis Sinyal Lidar dan Estimasi Kriteria // Tez. Dokl.vii all-serikat. SIMP. Pada LAZ. Dan acoustich. Menyelidiki. Suasana. -Tomsk: TF dari Academy of Sciences Uni Soviet, 1982.- Dari 173-176.

87. pravdin b.jl, zuev v.v., Nevzorov A.v. Kontrol elektronik dari koefisien amplifikasi FES ketika mendaftarkan sinyal lidar dengan rentang dinamis besar dalam mode akun foton // optik atmosfer dan samudera, 1996. T. 12 PP. 1612-1614.

88. Zueev V.V., Elnikov A.v., Burlakov V.D. Probing laser dari suasana tengah. / Di bawah edisi umum CORR. Ras v.v. Zueva Tomsk: Rasco, 2002.-352 p.

89. Larilah J.A., Morris J.R., Feit M.D.// Appl. Phy. 1976. V.10.№ 1.-hal.129-139

90. astafurov v.g., mitzel a.a. Fitur pemrosesan sinyal lidar saat mengukur suasana kotoran gas. // otomotif. 1984. №1.-c. 92-97.

91. Marichev v.n., Zueev V.V., Kharpov P.A., Dolgiy S.I., Nevzorov A.v. Pengamatan Ladar tentang distribusi vertikal ozon stratosfer atas Tomsk pada musim panas 1998 // optik atmosfer, 1999. T. 12. No. 5, - P.428-433.

92. Yelnikov A.v., Zueev V.V., dan lainnya. Hasil pertama dari pengamatan lidar dari ozon stratosfer atas Siberia Barat. // Suasana optik, 1989. t.2. № 9. P. 995-996.

93. Dolgry S.I., Zueev V.V., Marichev v.n., Sharabarin E.V. Hasil percobaan pada penyelidikan lidar ozon dan suhu di troposfer dan stratosfer. // Suasana optik, 1996. T. 9. No. 8- S. 11231126 ,.

94. Panjang S.I.,. Zueev V.V., Marichev v.n., Kataev M.Yu., Nevzorov A.v. Ekspansi fungsionalitas dp-lydar. Dalam buku: tesis laporan Simposium IV // optik atmosfer dan lautan, 1997. P. 210.

95. Zueev V.V., Kataev M.Yu., Mitzel A.A. Memproses ozon stratosfer ini diperoleh dengan dua gelombang UV DP-LIDAR: Kode suara komputer. // Berita fisika universitas, №11 per. №2672-B94. 25c.

96. BONDERNKO C.JI. Pemulihan karakteristik lapisan ozon stratosfer sesuai dengan data eksperimental. Disertasi PhD -Tomsk, 2002.- 136 p.

97. Nakane N., Sugimoto N., Hayashida S., Sagano Ya., Dan Matsui I. Pengamatan Lidar dari profil vertikal ozon stratosfer di Nies, Tsukuba (36 ° N, 140 ° E) // Proc 17- Ilrc Sendai, Jepang. 1994.-P.416-419.

98. Kruger A.j., Minzner R.A. Model ozon garis tengah untuk suasana standar AS 1976. // geophys. Res. 1976. V. 81. N 24. P. 4477-4487.108. http: //www-sage2.larc.nasa.gov/introdaction.

99. Dolgriy S.I., Zuev B.B., Bazhenov O.E. Klimatologi dan tren ozon stratosfer atas Tomsk. // optik atmosfer dan samudra, 2004. t.17.№4.-S. 312-316.

100. Zueev V.V., Dolgii S.I., Bondarenko S.L., Bondarenko M.A. Perbandingan profil distribusi ozon vertikal yang diperoleh di Stasiun Lidar Siberia terhadap data satelit. // melanjutkan spie. 2004, V. 5743. hal.498-501.

101. Zueev V.V., Dolgii S.I., Nevzorov A.v. Klimatologi dan tren ozon stratosfer atas Tomsk untuk periode 1996-2003. // Abstrak dari Konferensi Radar Laser Internasional 22ND. Matera, Italia. P. 585-589.

102. Zueev v.v., Dolgii S.I., Nevzorov A.v. Panggil pengukuran ozon stratosfer atas Tomsk untuk periode 1996-2003., // Dalam: Abstrak ICOT 2004 Beijing, Cina., 2004. P 12.

103. Panjang S.I. Hasil penelitian polusi terintegrasi di bidang ladang minyak dan gas. // Prosiding Pertemuan Interregional I "Ekologi akan memahami sungai Siberia dan Arktik" / di bawah. ed. Zueva V.V. Novosibirsk: penerbitan House of SB Ras, 1999. P. 171-176.

104. Zueev v.v., Zueev V.E., Burlakov V.D., Dolgin S.I., Elnikov A.v., Nevzorov A.v. Klimatologi aerosol stratosfer dan ozon menurut pengamatan abadi di stasiun Ladar Siberia. // optik atmosfer dan lautan, 2003. T16. № 8. S.719-724.

105. Burlakov VD, Dolgiy S.I., Nevzorov A.v. Modernisasi kompleks pengukur stasiun Ladar Siberia // optik atmosfer dan lautan, 2004. t.17. 10. 10.857-864.

106. Zueev v.v., Dolgiy S.I. Klimatologi dan tren ozon stratosfer atas Tomsk. // karya-karya Konferensi Internasional II "Lingkungan dan Ekologi Siberia, Timur Jauh dan Arktik (EESFEA-2003) Tomsk, 2003. T. 1.-s. 74.

107. Schwartsev, Savichev O.g. dan lainnya. Studi eco-geokimia kompleks tentang air p. Obi. // Prosiding Pertemuan Interregional I "Ekologi Siberia Sungai dan Arktik". Tomsk, 1999. - P. 110-115.

108. Belitskaya E.a., Guznyaeva M.Yu. dan lainnya. kotoran organik di perairan OB tengah. // Prosiding Pertemuan Interregional I "Ekologi Siberia Sungai dan Arktik". Tomsk, 1999. - P. 122-129.

Bab 1. Metode spektroskopi optik-akustik

1.1. Penganalisa gas akustik optik laser "lag-1"

Bab 2. Penyerapan Diferensial Track Gas Analyzers

2.1. Metode penyerapan diferensial pada trek panjang

2.2. Analisis rentang spektral informatif untuk pengujian MGS MDP

2.3. Karakteristik kinerja konverter parametrik

2. 4. Memilih panjang gelombang informatif

2. 5. Penganalisa Gas "Resonansi-3"

2. 5. 1. Blok Registrasi

2. 6. Analyzer Gas "pukat"

2. 7. Analyzer Gas Laser IR "Tral-3" dan "Tral-ZM"

2. 8. Laser Gas Analyzer "Tral-4"

2. 8. 1 "Tral-4". Hasil pengukuran lapangan

2. 9. "Resonansi-3", "Truble". Hasil pengukuran alami dari atmosfer MGS

Bab 3. Kontrol Laser Remote Ozoneosphere Lidar Penyerapan Diferensial

3.1 Metode untuk Mengurangi Rentang Dinamis Sinyal Lidar

3.2 Akuntansi untuk faktor "lengket" impuls satu-itelektrik

3.3 Saluran probing distribusi vertikal ozon ozon berdasarkan cermin 0 0,5 m.

3.4 Paket perangkat lunak "ATOS"

3.5 Klimatologi dan Tren Ozon Stratosfer atas Tomsk untuk periode 19962003.

3.5.1. Variabilitas pengantar ozon stratosfer

3.5.2. Variabilitas antar industri dan tren ozon stratosfer

3.6 Perbandingan Data Larat dan Satelit pada Profil VRO 102 Kesimpulan 104 Sastra

Daftar Disertasi yang Disarankan

Suasana penginderaan laser menggunakan penyerapan molekuler 2012, dokter ilmu fisik dan matematika Romanovsky, Oleg Anatolyevich
Suara optik jarak jauh dari aerosol, suhu dan komponen gas kecil dasar atmosfer 1998, Dokter Ilmu Fisik dan Matematika Marichev, Valery Nikolaevich
Struktur sementara-temporal dari lapisan aerosol stratosfer sesuai dengan hasil pemeriksaan laser 2003, Dokter Ilmu Fisik dan Matematika Ylannikov, Andrey Vladimirovich
Modernisasi Teknis Saluran Probing Laser dari Stasiun Ladar Siberian 2005, Calon Sciences Teknis Nevzorov, Alexey Viktorovich
Metode matematika, algoritma dan solusi perangkat lunak untuk masalah analisis gas penyerapan optik 2001, Doctor of Technical Sciences Kataev, Mikhail Yuryevich

Disertasi (bagian dari abstrak penulis) pada topik "analisis gas laser berdasarkan metode penyerapan diferensial"

Relevansi masalah. Masalah modernitas yang paling penting adalah perlindungan lingkungan. Di bawah pengaruh berbagai faktor, lingkungan mengalami perubahan. Bersama dengan berbagai fenomena alam (letusan gunung berapi, kebakaran hutan, erosi tanah, dll.) Selama dampak pada lingkungan, aktivitas manusia menjadi semakin penting. Perkembangan pesat industri, energi, pertanian dan transportasi menyebabkan meningkatnya dampak antropogenik terhadap lingkungan. Sejumlah produk sampingan berbahaya dalam bentuk aerosol, gas, rumah tangga limbah dan perairan teknis, produk minyak bumi, dan sebagainya, yang berdampak buruk pada kondisi biologis manusia dan biosfer sebagai keseluruhan yang diadopsi ke atmosfer, hidrosfer, dan litosfer. .

Di daerah industri di banyak negara, isi zat berbahaya di atmosfer kadang-kadang melebihi norma maksimum yang diizinkan. Sumber polusi utama adalah: a) pembangkit listrik panas yang kuat yang beroperasi pada bahan bakar padat, cair atau gas. Pembangkit listrik pada pembangkit listrik termal yang beroperasi pada batubara memerlukan pelepasan abu, sulfur anhidrida dan nitrogen oksida ke atmosfer. Pembangkit listrik yang bekerja pada gas alam tidak dibuang ke atmosfer abu dan belerang anhidrida ke atmosfer, tetapi nitrogen oksida dibedakan dalam jumlah besar. b) perusahaan metalurgi hitam dan non-ferrous. Peleburan baja terkait dengan emisi debu, sulfur anhidrida dan karbon monoksida. c) Perusahaan industri kimia yang memancarkan secara signifikan lebih sedikit dalam volume dengan jumlah zat berbahaya dibandingkan, misalnya, dengan perusahaan metalurgi, tetapi berbagai industri kimia dan lokasi dekat mereka untuk pemukiman sering membuat emisi ini paling berbahaya. Ini diketahui, misalnya, bahwa perusahaan industri kimia dilemparkan ke atmosfer lebih dari 100 senyawa kimia yang sangat berbahaya, ditandai dengan toksisitas tinggi, di mana konsentrasi maksimum yang diizinkan (MPC) dipasang. d) Bahaya serius bagi kesehatan dan kehidupan orang-orang disajikan oleh mobil zat berbahaya termasuk dalam gas buang, yang merupakan sekitar 60% dari semua kotoran toksik yang mencemari udara pusat-pusat industri. Komposisi gas buang kendaraan mencakup berbagai zat beracun, yang utama adalah karbon monoksida, nitrogen oksida, hidrokarbon, zat karsinogenik, termasuk 3,4-benzapine, gas sulfur, mengandung timbal, klorin, brom, dan terkadang fosfor. .

Karena ditemukan bahwa siklus klorin dapat memainkan peran penting dalam neraca ozon stratosfer, perhatian para peneliti menarik kemungkinan akumulasi fluorochloroates (freon), yang membutuhkan kontrol atas konten mereka, di troposfer dan terutama di Stratosfer, di mana mereka terlibat dalam gangguan planet lapisan ozon - satu-satunya perisai segala sesuatu yang hidup dari radiasi ultraviolet yang kaku dari matahari. Di atmosfer, freons datang langsung dari paket aerosol dan dalam kasus kecelakaan dari pendinginan, AC, dll.

Masalah serius diakumulasikan dalam atmosfer, yang disebut, gas rumah kaca: uap air, karbon dioksida, metana, dll. (Yang juga diperlukan), mengarah pada peningkatan suhu sekitar dan perubahan iklim. Dengan demikian, kandungan metana di atmosfer tumbuh agak cepat - dari awal periode industri itu meningkat sekitar 150%, sedangkan kadar karbon dioksida meningkat hanya 30% (dalam kedua gas, tingkat pertumbuhan konsentrasi agak kecil hingga Paruh kedua abad ke-20 dan meningkat secara signifikan dalam beberapa dekade terakhir).

Konsekuensi dari proses ini mungkin merupakan bencana bagi planet kita.

Hampir semua komponen gas dari atmosfer tanah selain nitrogen, oksigen, dan argon, itu adalah kebiasaan untuk dimaksud dengan apa yang disebut komponen gas kecil (MGS). Persentase atmosfer MGS tidak cukup, tetapi pertumbuhan konten mereka karena faktor antropogenik memiliki dampak signifikan pada banyak proses yang terjadi di atmosfer.

Di bawah aksi atmosfer yang terkontaminasi, terjadi perubahan iklim mikro; Percepatan perampok logam dan struktur beton bertulang (setiap tahun dari korosi hilang jutaan ton logam dan bahan lainnya, laju korosi logam di daerah pedesaan adalah 4-5 kali lebih rendah dari pada industri); penyiraman tanah; keracunan dan kematian vegetasi, hewan dan burung; Penghancuran kimia bangunan dan struktur, monumen arsitektur dan seni.

Nomenklatur besar, sejumlah besar polutan dipancarkan ke atmosfer, kompleksitas proses fisikokimia yang terjadi di alam, tidak cukup memahami tingkat pengaruh suatu zat pada lingkungan, tidak memungkinkan untuk memberikan estimasi yang akurat dari kerusakan yang disebabkan oleh lingkungan lingkungan. Untuk mengembangkan kesimpulan yang didasarkan secara ilmiah dan memprediksi perubahan dalam keadaan atmosfer Bumi di daerah yang terpisah dan skala global, pengukuran rutin konsentrasi komponen gasnya dari perangkat yang ada dan pengembangan metode dan observasi baru diperlukan.

Pertanyaan pertanyaan. Saat ini, berbagai metode digunakan untuk mengendalikan atmosfer:

Selain kelompok besar metode kimia analisis gas, dalam praktik analisis gas yang digunakan dalam praktik konduktivitas termal berbagai gas dan uap, tergantung pada konsentrasi mereka, atau mengukur jumlah panas sebanding dengan jumlah Komponen yang dianalisis dirilis (menyerap) sebagai akibat dari reaksi kimia tertentu dalam analisis termal;

Grup yang berkaitan dengan listrik, meliputi: ionisasi, elektrokimia dan elektrokonduktometrics (konduktivitas listrik spesifik elektrolit diukur tergantung pada konsentrasi komponen yang diteliti);

Dalam analisis gas kromatografi, berbagai kemampuan komponen gas individu diserap dan didesorbed oleh sorben padat atau cair;

Dalam analisis gas spektral massa, ada pemisahan sementara dan spasial ke dalam kelompok yang berbeda dengan berat ion (ionisasi awal atom dan molekul netral dilakukan) yang terkandung dalam sampel, dan arus ion diukur, dibentuk oleh total Biaya partikel dari massa yang sama dan mengkarakterisasi konten relatif mereka;

Dalam analisis gas optik, ketergantungan sifat optik dari campuran gas dalam studi (kepadatan optik, radiasi spektral dan penyerapan, indeks bias) dari konsentrasinya digunakan. Optik termasuk penyerapan, spektrofotometrik, fotokolorimetrik, fluoresen, oilometrik dan lainnya. .

Sebagai aturan, semua metode yang tercantum memerlukan pengambilan sampel, yang membuat kesalahan tambahan dalam nilai yang dapat diukur. Hampir beberapa metode optik memungkinkan pengukuran jarak jauh, dengan cepat memperoleh informasi tentang konten integral dan lokal dari komponen yang diukur, pemetaan kontaminan. Penampilan laser memberikan dorongan untuk pengembangan lebih lanjut dari metode optik. Kemampuan unik metode laser yang diizinkan menggunakan radiasi laser, ambil tempat khusus di antara metode analisis gas optik dan lainnya.

Metode laser yang melekat: sensitivitas konsentrasi tinggi (sebagai aturan, pengukuran dilakukan pada tingkat dan di bawah konsentrasi latar belakang), efisiensi (waktu yang diperlukan untuk pengukuran kadang-kadang kurang dari untuk metode lain), keterpencilan (kemampuan untuk menerima Informasi dari objek dari jarak ratusan, ribuan dan bahkan puluhan ribu meter dari sistem pengukuran), resolusi temporal-temporal-high (hingga selusin meter). Analisis gas laser yang digunakan untuk pemantauan menggunakan interaksi radiasi optik seperti itu dengan media di bawah studi sebagai: penyerapan resonan, elastis dan hamburan kombinasi dan fluoresensi. Penyerapan resonan memiliki bagian penampang terbesar dari interaksi. Hal ini menyebabkan sensitivitas tinggi analisis gas laser yang beroperasi sesuai dengan metode \\ / penyerapan diferensial. Untuk pertama kalinya pada tahun 1964, metode ini diusulkan oleh akun untuk mengukur profil kelembaban ketinggian tinggi. Sejak itu, dalam praktiknya, lidar dan lintasan pengukuran ozon (mahasiswa, dll. Jepang, Universitas JAMI), SO2 (hibah dan Amerika Serikat lainnya) dan beberapa MG lainnya dilaksanakan. Dengan perkembangan teknologi laser di negara kita dan di luar negeri mulai mengembangkan optik - akustik (untuk analisis gas lokal) dan trek (memberikan nilai integral dari konsentrasi gas di bawah studi) analisis laser, serta lidars (lidar- Singkatan dari deteksi dan mulai kata-kata bahasa Inggris, memberikan informasi dengan resolusi ruang-waktu untuk mempelajari konsentrasi MG di atmosfer. Tetapi untuk periode awal kerja pada disertasi, dengan pengecualian langka, semuanya dihitung pada pengukuran satu, maksimum dua komponen gas, atau tata letak laboratorium, sementara pemantauan lingkungan memerlukan analisis gas multikomponen untuk jalan raya yang cukup luas ( Sepanjang jalan raya kota, perusahaan industri besar wilayah).

Tujuan pekerjaan. Pengembangan Berdasarkan metode penyerapan diferensial analisis gas untuk mendeteksi dan mengukur konsentrasi MG dan menentukan distribusi temporal spasial mereka di atmosfer.

Tugas-tugas berikut ini dilakukan selama pekerjaan;

Pengembangan analisis gas akustik optik untuk analisis gas lokal dan studi dengan bantuan distribusi spasial hidrokarbon dan MG lainnya;

Pengembangan dan Penciptaan Analisis Gas Laser Trail untuk studi komposisi gas atmosfer;

Pengembangan metode untuk mengukur MG di atmosfer;

Tes berbasis rumah perangkat maju berdasarkan metode pengukuran yang dikembangkan;

Studi dinamika temporal MGS dalam lingkungan yang ramah lingkungan dan terkena daerah pemuatan antropogenik yang signifikan di negara itu;

Membuat saluran penginderaan saluran distribusi vertikal ozon (VRO) di stratosfer (berdasarkan cermin penerima 0 0,5 m) CJIC;

Kontrol keadaan ozonosfer dalam mode pengukuran rutin; -Investment klimatologi ozonosfer, penilaian tren ozon stratosfer.

Pertahanan berlangsung:

Kebaruan ilmiah pekerjaan.

Untuk pertama kalinya, panjang gelombang informatif dari panjang gelombang penginderaan MGC atmosfer dipilih dan secara eksperimental.

Bergerak harian konsentrasi MGC (seperti C2H4, NH3, H2O, CO2, CO, O3, N0, dll.) Dilakukan secara ramah lingkungan dan terkena beban antropogenik yang signifikan dari wilayah negara;

Fitur klimatologis ozonosfer di atas Tomsk ditentukan berdasarkan pengukuran reguler dan jangka panjang dari profil distribusi vertikal ozon;

Nilai praktis dari pekerjaan adalah sebagai berikut:

Analisis gas trek yang dikembangkan dapat mengukur konsentrasi MGC di level dan di bawah MPC dari daftar luas yang mencemari gas;

Keakuratan hasil pekerjaan dipastikan: -Perimakan data eksperimental yang dapat diperoleh oleh penganalisis gas yang dikembangkan, dan data diperoleh secara bersamaan dengan metode lain, serta; data; diperoleh oleh penulis lain dalam kondisi iklim dan lingkungan yang sama;

Kebetulan yang baik dari profil di stratosfer yang diukur oleh Lidar, basis data ozoneozondov, serta pengukuran satelit dalam kesalahan perangkat yang digunakan | (lima belas%).

Kontribusi pribadi. Makalah ini menggunakan hasil yang diperoleh baik oleh penulis secara pribadi atau dalam partisipasi langsung. Ini adalah partisipasi penulis dalam pengembangan kedua skema umum untuk pembangunan analisis gas dan komponen dan blok optik dan elektronik individu, perakitan dan commissioning. Pengembangan teknik pengukuran, tes dan uji dagang dan bidang ekspedisi dari analisis gas yang dibuat, juga disajikan dalam pekerjaan, diadakan dengan partisipasi langsung penulis. Sejak 1996, hampir semua pengamatan atas keadaan ozonosfer pada CJIC berlalu dengan partisipasi aktif penulis. Mereka menciptakan saluran penginderaan saluran yang ditingkatkan dari distribusi vertikal ozon CJIC berdasarkan laser Xen dan cermin penerima 0 0,5 m. Reanalysis penulis dilakukan oleh penulis.

Pekerjaan disertasi serupa. dalam spesialisasi "Perangkat dan Metode Fisika Eksperimental", 01.04.01 CIFRA VAC

Suasana analisis gas jarak jauh menggunakan laser IR multi-gelombang 2013, Calon Ilmu Fisik dan Matematika Yakovlev, Semen Vladimirovich
Pemulihan karakteristik lapisan ozon stratosfer sesuai dengan data eksperimental 2002, Calon Ilmu Fisik dan Matematika Bondarenko, Svetlana Leonidovna
Pengembangan metode dan alat elektronik optik kontrol operasional laser dari campuran gas multikomponen komponen bahan bakar roket dan zat beracun lainnya 2009, Doctor of Technical Sciences Gorodnichev, Viktor Aleksandrovich
Diagnostik laser jarak jauh dari komponen aerosol dan gas dari atmosfer dengan metode romanovsky dan hamburan elastis 2005, Dokter Ilmu Fisik dan Matematika Veselovsky, Igor Alexandrovich
Metode untuk menentukan komposisi kuantitatif campuran gas kompleks dengan analyzer akustik optik laser 2010, Calon Ilmu Teknis Eremenko, Larisa Nikolaevna

Kesimpulan disertasi pada topik "Perangkat dan Metode Fisika Eksperimental", Panjang, Sergey Ivanovich

Kesimpulan

Dalam perjalanan kerja disertasi, penulis sebagai bagian dari tim dilakukan sebagai berikut:

Kompleks analisis gas laser laser yang beroperasi di wilayah IR spektrum pada metode penyerapan diferensial dan diizinkan untuk mengukur konsentrasi lebih dari 12 gas pada tingkat dan di bawah MPC;

Metode pengukuran MG di atmosfer dikerjakan;

Tes Barat dari perangkat yang dikembangkan dilakukan;

Secara eksperimental, sepasang panjang gelombang informatif dan kesimpulan dibuat tentang kesesuaian mereka untuk keperluan analisis gas pada TIR;

Ada studi tentang dinamika waktu MG dalam ramah lingkungan dan terkena beban antropogenik yang signifikan dari daerah negara;

Referensi Penelitian Disertasi kandidat Ilmu Fisik dan Matematika, Sergey Ivanovich, 2004