Динамика генерации и управления спектром CO2-лазера многокомпонентного анализа газовых сред тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Список использованных обозначений

1. Введение

2. Исследование динамики генерации СОг-лазера с модулированными параметрами

2.1. Вводные замечания „

2 .1.1 Качественная картина развития генерации

2.1.2. Модуляция потерь •

2.1.3. Модуляция частоты

2.1.4. Постановка задачи исследования

2.2. Теоретическая модель

2.2.1. Двухуровневая модель

2.2.2. Учепг вращательной структуры колебательных уровней

2.2.3. Четырехуровневая модель. Случай модуляции потерь

2.2.4. Модификация уравнений для случая модуляции частоты

2.2.5. Программная реализация

2.2.6. Выбор параметров для расчета по четырехуровневой модели

2.2.7. Результаты расчета для случая модуляции потерь

2.3. Экспериментальное исследование динамики генерации при модуляции потерь

2.3.1. Особенности постановки эксперимента по исследованию динамики генерации при модуляции потерь

2.3.2. Измерение усиления и зависимости потерь от угла разъюстировки резонатора

2.3.3. Эксперимент по исследованию динамики генерации при модуляции потерь

2.3.4. Анализ и обсуждение результатов экспериментов с модулированными потерями

2.4 Исследование динамики генерации при модуляции частоты

2.5 Выводы

3. Многоволновый импульсно-периодический СОг-лазер для дистанционного анализа загрязнения воздуха

3.1. Метод дифференциального поглощения в задачах дистанционного многокомпонентного газоанализа

3.1.1. Применение метода дифференциального поглощения при анализе смесей

3.1.2. Влияние спектральных свойств подстилающей поверхности. Алгоритм измерения на парах линий

3 .1.3, Условия измерения и требования к лазеру

3.2. Многоволновый импульсно-периодический СОг-лазер для дистанционного анализа состава воздуха

3.2.1. Импульсная генерация СОг-лазера с быстрым переключением линий генерации

3.2.2. Оптимизация параметров импульсно-периодического СОг-лазера применительно к задачам многокомпонентного газоанализа

3.3. Макет многокомпонентного дистанционного лазерного газоанализатора

3.3.1. Описание макетаЛГА

3.3.2 Лабораторные испытания макета газоанализатора.

3.4. Выводы

4. Применение 13СОг-лазера для изотопного анализа углекислого газа

4.1. Вводные замечания.

4.2. Измеряемые величины и условия измерения

4.3. Спектроскопическая ситуация в диапазоне генерации 13СОг-лазера

4.4. Расчет поглощения излучения ССЬ-лазера в выдыхаемом воздухе '

4.5. Определение (13С02)/(12С02) путем раздельного измерения концентраций

4.5.1. Измерение при переменном давлении на одной линии лазера

4.5 .2. Измерение на двух линиях лазера при постоянном давлении

4.6. Прямое измерение (13С02)/(12С02) с использованием метода модуляции длины волны

4.7. Управление спектром генерации "СОг-лазера

Возрастающие потребности технологии, экологии, науки предъявляют требования разработки новых высокочувствительных методов обнаружения и измерения низких концентраций различных газообразных веществ, в том числе анализа смесей сложного состава, компоненты которых присутствуют в следовых количествах.

Существующие методы детектирования газов можно условно разделить на традиционные (неспектроскопические) и оптические (спектроскопические). В табл. 1.1 [1.1] перечислены сравнительные достоинства и недостатки основных традиционных методов с точки зрения их применения в экологическом контроле воздуха. Наиболее высокой чувствительностью, селективностью и потенциально широким спектром детектируемых веществ из традиционных приборов обладают хроматографы и масс-спектрометры, но и они не лишены недостатков. Так хроматографы для анализа веществ различных классов требуют смены колонок и детекторов [1.2, 1.3]. Основная область применения масс-спектрометров - элементный анализ ; При анализе молекулярных фрагментов и смесей сложного состава на масс-спектрометрах возникают проблемы, связанные с реакциями на катоде, изменяющими состав пробы, и появлением фрагментов с одинаковой массой, но с разным составом (т.н. эффект "конкуренции масс") [1.4, 1.5].

Таблица 1.1. Основные неспектроскопические методы детектирования следовых газов (по данным [1.1], дополнено)

Метод детектирования Чувствительность Селектив -ность Характер измерения Быстродействие

Хроматография оч.выс. оч.выс. циклич. низк.

Ионизация в пламени высок. низк. непрерыв. высок.

Фотоионизация оч^выс. частич. непрерыв. высок.

Масспектрометрия оч.выс. оч.выс.1* циклич. низк.

Хемилюминесценция высок. . 2) непрерыв средн.

Потенциометрия высок. . а) циклич. средн.

Кулонометрия - высок. циклич. средн.

Фотоколориметрия высок. средн. циклич. низк.

Полупроводниковые сенсоры высок. низк. непрерыв: .4>

Примечания к табл.1.1: 1) Метод удобен для анализа элементов. При анализе смесей близких по составу сложных веществ возникают трудности. 2) Коммерчески доступны приборы только для анализа на Оз и N0«. 3) Сильно зависит от специфики используемого процесса ионизации 4) Время нарастания и спада показаний для отдельных типов сенсоров могут различаться по порядку величины.

Один из главных недостатков приборов традиционных типов является невозможность проведения измерений дистанционно, без непосредственного контакта с исследуемым объемом воздуха. С помощью приборов традиционных типов возможен только локальный" контроль, и для непрерывного контроля на большой территории требуется большое число приборов. К недостаткам приборов традиционных типов следует также отнести цикличность измерения, низкое быстродействие, высокие требования к условиям эксплуатации и квалификации персонала.

Современное развитие спектроскопических методов анализа состава вещества (табл. 1.2) тесно связано с применением лазеров. Синтез методов и средств квантовой электроники и классической спектроскопии позволил осуществить качественный скачок и в принципе довести чувствительность детектирования до естественного предела - обнаружения единичных атомов или молекул, и привел к созданию новой научной дисциплины - лазерной аналитической спектроскопии (ЛАС) [1.6].

Таблица 2.2. Основные спектроскопические методы детектирования следовых газов в атмосфере (по данным (1.11, дополнено)1*

Метод детектирования Чувствительность Селективность Характер измерения Быстродействие

Фурье-спектроскопия (нелазерная) высок. оч.выс. цйклич.2) лок./дист. низк.

Недисперсионный ИК анализ (нелазерный) средн. низк. непрерыв. лок. /диет. высок.

Комбинационное рассеяние низк.3) высок. непрерыв. диет./лок. 4) низк. '

Вынужденная флуоресценция низк. 5) циклич.6) лок. низк.

Абсорбционная спектрометрия средн. высок. непрерыв. лок. высок.

Метод дифференциального поглощения высок. высок. непрерыв. диет: высок.

Корреляционная спектрометрия высок. оч. высок. непрерыв. лок./дист. низк.

ЛИДАР7) высок. высок. непрерыв. диет. низк. 4)

Оптикоакустический высок. высок. циклич. лок. высок.

Оптотермический высок. оч.выс. циклич.6) лок. низк.

Примечания к табл.2.2: 1) Оценки характеристик методов даны применительно к задачам контроля загрязнения атмосферы и использованию лазеров (кроме принципиально нелазерных методов - фурье-спектроскопии и недисперсионного ИК анализа). Для тех методов, которые допускают проведение измерений как дистанционно, так и локально, порядок обозначений указывает преимущественное использование этих видов измерений. 2) Цикличность и низкое быстродействие определяется большим временем сканирования спектра. 3) Из-за низкого сечения КР метод пригоден только для измерения основных атмосферных газов. 4) Низкое быстродействие связано с необходимостью накопления сигнала при регистрации слабого рассеянного излучения 5) Применим для регистрации свободных радикалов и веществ в атомарной форме. 6) Цикличность и низкое быстродействие определяется необходимостью снижения давления в образце. 7) Позволяет построить трехмерное распределение загрязнителей в атмосфере.

Успехи ЛАС определяется уникальными характеристиками лазеров, позволяющими устранить основные недостатки традиционных приборов и обеспечить необходимое быстродействие, чувствительность, селективность и непрерывность анализа, а главное - ряд методов ЛАС позволяет проводить измерения дистанционно. В большинстве случаев для детектирования загрязнения воздуха спектроскопическими методами используется средняя ИК область спектра, где сосредоточены основные колебательные полосы подавляющего большинства молекул. Видимая область спектра и участок ближней УФ области, свободный от поглощения основных компонент воздуха, в этом отношении менее информативны: коэффициенты поглощения более 10 см^атм"1 имеют только 802, N02 иС12[1.7].

С02-лазер как инструмент аналитической спектроскопии используется более 30 лет и до настоящего времени продолжаются исследования в этом направлении и разработка новых, все более совершенных тазоаналитических приборов на его основе. Обзор ранних работ по применению СОг-лазеров в ЛАС можно найти в [1.8, 1.9], краткий обзор последних: -результатов по применению СОг-лазеров в дистанционной спектроскопии атмосферы дан в [1.10, 1.11]. Большой интерес к С02-лазеру определяется поистине уникальным сочетанием свойств. С02-лазеры долговечны, надежны и просты в эксплуатации [1.12]. С точки зрения применения в ЛАС основными достоинствами С02-лазеров является широкий (по лазерным меркам) спектр генерации и высокая мощность излучения. Основная молекула 12С1602 и ее наиболее распространенные изотопные модификации (13С1602, 12С18Ог, 12С160180 и др. [1.13]) позволяет практически использовать для аналитических целей до 60 'у 1 с.

100 линий. Важно, что линии лазеров на основной молекуле С Ог и ее наиболее распространенных изотопных модификаций совпадающим с одним из немногочисленных в ИК области спектра окон прозрачности атмосферы [1.14]. В настоящее время известны резонансы поглощения с целым рядом веществ (более 100, и список постоянно пополняется), относящихся к группам вредных, ядовитых или экологически опасных и представляющих интерес для контроля загрязнения атмосферы [1.8, 1.9,1.11,1.15-1.19]. Среди этих веществ:

• основные загрязнители атмосферы антропогенного происхождения (озон, сернистый газ);

• крупнотоннажные продукты химической промышленности (аммиак, ацетилен, бензол, винилхлорид, стирол, этилен и др.);

• органические растворители (метиловый и этиловый спирты, ацетон, ксилол, 1,2-дихлорэтан и др.);

• галогенозамещенные органические вещества (фреоны, трихлорэтилен,, гексахлорбутадиен и др.);

• газообразные гидриды, массово использующиеся в электронной промышленности (фосфин, арсйн, силан);

• летучие окислы металлов платиновой группы (0804, ЛиО^.

Газоанализаторы на основе СО2-лазера обладают высокой чувствительностью [1.9, 1.11, 1.17, 1.20]. В табл. 1.3 приведены пределы обнаружения некоторых веществ-загрязнителей (С-Н)тт, где С - концентрация вещества, Н - длина пути света в атмосфере, 1 ррш-м =" 1 ррЬкм, с помощью дистанционного лазерного газоанализатора (ЛГА) с фотометрической чувствительностью (Д1/1)тт = Ю"3. , '

Таблица 1.3. Прогнозируемый предел обнаружения некоторых веществ-загрязнителей, детектируемых с помощью 12С02-лазера

Вещество (С-Н)т1п (ррт-м) Вещество (С-Н)п11п (ррш-м)

Акролеин 3.4 Монометилгидразин 2.8

Аммиак 0.2 Озон 0.9

Бензол 4.8 Перхлорэтилен 0.3

1-бутанол . 2.6 Пропанол 4.3

Винилхлорид 1.2 Стирол 4.6

Гексафторид серы 0.02 Трихлорэтилен 1.3

Гексахлорбутадиен 1.0 Фреон-11 1.8

Гидразин 1.3 Фреон-113 0.5

Диметилшдразин 2.5 Фреон-114 0.4

1,1 -дифторэтилен 0.5 Фреон-12 0.6

Изопропан 2.9 Фуран 2.5

Ксилол 12 Этанол ^■2.1

Метилхлороформ 1.1 Этилацетат 0.8

Метилэтилкеггон 8,3 Этилен 0.3

Высокая мощность излучения ССЬ-лазера, с одной стороны, создает предпосылки для эффективного синтеза новых частот с помощью методов нелинейного преобразования и позволяет расширить круг анализируемых веществ [1.21]. С другой стороны, в системах дистанционного контроля примесей в атмосфере высокая мощность излучения С02-лазера позволяет принимать слабые сигналы, отраженные от удаленных на значительные расстояния (до нескольких км) естественных топографических отражателей, в том числе, проводить измерения с борта вертолета или самолета, используя сигнал, отраженный от поверхности земли [1.8,1.9,1.22].

Возможность дистанционного контроля одновременно за целым рядом веществ-загрязнителей атмосферы определяет то особое место, которое занимают ЛГА на основе СОг-лазеров в экологии, поскольку показано [1.23], что оснащение постов службы охраны окружающей среды многокомпонентными дистанционными JIFA, в том числе на основе СОг-лазеров, экономически наиболее эффективно. Экономический эффект (до 30 %) достигается за счет сокращения плотности сети постов, поскольку один дистанционный ЯГА может контролировать состояние атмосферы на площади 60 - 100 км2. Из-за турбулентности приземного сдоя атмосферы дистанционные измерения в открытой атмосфере, тем более проводимые с борта вертолета, требуют быстрой перестройки лазера по линиям. Наиболее удачное решение, обеспечивающее быстрое переключение и произвольный порядок следования импульсов нескольких лазерных линий было предложено в [2.24]. В связи с тем, что быстрая перестройка СОг-лазера сопровождается модуляцией добротности (активной или реаотивной), этот процесс приводит к возникновению ряда динамических эффектов, многие из которых изучены недостаточно. В результате, до настоящего времени не нашли должного решения вопросы оптимизации параметров импульсно-периодического режима генерации СС^-лазера и управления спектром в условиях быстрой перестройки лазера по многим линиям генерации, что существенно с точки зрения создания эффективных систем многокомпонентного дистанционного газоанализа.

Надо отметить, что значительное количество выходящих в последние годы публикаций по исследованию динамических процессов в лазерах помимо чисто прикладного интереса, связанного с разнообразными применениями лазеров в различных областях техники, связано также и с тем, что лазеры являются весьма удобным инструментом исследования динамики нелинейных систем. В этом отношении особый интерес представляет СС^-лазер [1.25-1.31], являющийся одним из немногих удобных для постановки эксперимента представителей лазеров с инерционной активной средой.

Еще одной областью ЛАС, в которой ярко проявляются богатые спектральные возможности ССЬ-лазера, является изотопный анализ, в частности анализ изотопного состава углерода. Измерения содержания тяжелых изотопов углерода (13С и 14С) используются при определении возраста ископаемого органического вещества в геологии [1.32], палеоботанике, климатологии, археологии. В связи с многообразием и сложностью состава анализируемых веществ их обычно переводят окислением в наиболее простую форму -углекислый газ, и уже в нем определяют изотопный состав. В последнее время нерадиоактивный и безопасный изотоп 13С находит все более широкое применение в биологии и медицине в качестве изотопного маркера [1.33]. Наибольшую известность получило применение 13С как изотопного маркера в диагностике язвы желудка и двенадцатиперстной кишки по измерению соотношения ( СОг)/( СО2) в выдыхаемом воздухе. Таким образом, во всех видах анализа определение 13С проводится в углекислом газе [1.2]. Традиционно применяющиеся для изотопного анализа масс-спектрометры сложны, дороги и, как правило, используются в специализированных лабораториях, что сдерживает широкое распространение изотопного анализа. Ожидается, что применение методов аналитической лазерной спектроскопии позволит создать более дешевые и простые в эксплуатации анализаторы изотопного состава углерода, в частности, в приложении к медицинской диагностике- позволяющие проводить измерения непосредственно в воздухе, выдыхаемом пациентом. ,

Цель и задачи диссертационной работы.

Целями диссертационной работы являются:

• Экспериментальное и теоретическое исследование динамических процессов в СОг-лазере с модулированными потерями или частотой.

• Оптимизация параметров многоволнового СОг-лазера с быстрым переключением линий генерации и разработка на его основе макета дистанционного лазерного газоанализатора.

• Изучение возможности применения 13С02-лазера для изотопного анализа углерода в углекислом газе.

В соответствии с поставленными целями в диссертации решаются следующие задачи:

1. Теоретическое и экспериментальное исследование динамики генерации СОг-лазера с модулируемыми потерями.

2. Теоретическое и экспериментальное исследование динамики генерации СОг-лазера при модуляции частоты.

3. Оптимизация параметров СОг-лазера с быстрым переключением линий генерации применительно к задачам использования лазера для дистанционного многокомпонентного газоанализа в открытой атмосфере.

4. Разработка макета многокомпонентного дистанционного газоанализатора.

5. Разработка методов и исследование оптимальных условий измерения изотопного состава углерода в углекислом газе в присутствии водяного пара.

Научная новизна результатов, полученных в диссертации состоит в следующем:

1. Предложена и реализована экспериментальная методика, позволяющая корректно интерпретировать результаты экспериментов по исследованию динамики генерации СОг-лазера при конечной скорости изменения модулируемого параметра (потерь или частоты).

2. Показано, что при модуляции и потерь, и усиления диапазон генерации при увеличении скорости изменения модулируемого параметра сокращается как за счет увеличения запаздывания включения генерации, так и опережения выключения относительно соответствующих пороговых точек. Причем при модуляции потерь эффект опережения происходит в ограниченной области эффективных частот модуляции от 0 до 80 кГц.

3. Определена максимальная эффективная частота модуляции потерь (10 — 12 кГц) или скорость сканирования частоты резонатора (40 ГГц/с), выше которых медленная стадия генерации не может рассматриваться как квазистационарная.

4. Показано, что при корректном учете вращательной релаксации четырехуровневая модель дает удовлетворительное количественное описание динамических явлений в области начальных превышений до 1.6 -1.7.

5. Показано существование оптимальных частоты вращения зеркала и тока разряда, при которых импульсная мощность достигает максимума, а ее нестабильность - минимума. Оптимальная частота растет с увеличением превышения.

6. Показано, что при модуляции потерь флуктуации пиковой мощности и времени задержки скоррелированны. Знак корреляции противоположен знаку скорости изменения потерь. Наблюдаемые флуктуации не связаны с техническими флуктуациями параметров установки.

7. Определены оптимальные параметры СС^-лазера с быстрым переключением по линиям. На его основе создан и исследован лабораторный макет трассового газоанализатора определения состава двухкомпонентной (аммиак и этилен) примеси в атмосферном воздухе с погрешностью не хуже 9.4 ррш м.

8. Предложены методы высокочувствительного анализа изотопного состава углерода в углекислом газе, основанные на использовании 1 3

СОг-лазера. Показано, что в сочетании с оптотермическим способом детектирования поглощения можно получить порог обнаружения, достаточный, в частности, для решения задачи диагностики язвы желудка по изотопному маркеру.

Практическая ценность результатов диссертационной работы определяется возможностью их использования для создания газоаналитической аппаратуры, предназначенной для экологических и биомедицинских исследований.

Результаты работы могут быть применены при разработке импульсно-периодических СОг-лазеров, предназначенных для применения в технологической обработке материалов, фотохимии, лазерном разделении изотопов, при разработке лазерной газоаналитической аппаратуры и могут быть использованы в организациях РАН, Росгидромета, Минобразования, Минатома и региональных службах ООС.

На защиту выносятся:

1. Методика эксперимента, позволяющая корректно интерпретировать результаты экспериментов по исследованию динамики генерации СС^-лазера при конечной скорости изменения модулируемого параметра (потерь или частоты).

2. Сокращение диапазона генерации при возрастании скорости изменения модулируемого параметра как за счет запаздывания включения генерации, так и опережения выключения. При модуляции потерь эффект опережения происходит в ограниченной области эффективных частот модуляции от 0 до 80 кГц.

3. Ограничение существования квазистационарной области генерации эффективными частотами модуляции потерь < 10 — 12 кГц и скоростями сканирования частоты резонатора < 40 ГГц/с.

4. Доказательство существования частоты вращения зеркала и тока разряда, при которых импульсная мощность достигает максимума, а ее нестабильность - минимума.

5. Доказательство естественной природы флуктуаций пиковой мощности и времени задержки и установление связи знака корреляции со знаком скорости изменения потерь.

6. Макет трассового газоанализатора для определения состава двухкомпонентной примеси в атмосферном воздухе с погрешностью не хуже 9.4 ррш м.

7. Методы высокочувствительного анализа изотопного состава углерода в углекислом газе, основанные на использовании 13С02-лазера.

Апробация результатов исследования. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в восьми работах [1.34-1.41] и доложены на научной сессии МИФИ-98.

4.9. Выводы

Проведен анализ возможностей использования |3С02-лазера для определения изотопного состава углерода в углекислом газе. Рассмотрены возможности использования для измерения показателя 813С, характеризующего изменчивость изотопного состава углекислого газа в выдыхаемом воздухе, различных методов измерения. Измерения 813С могут быть организованы двумя различными способами: путем раздельного измерения концентраций 13С02 и 12С02 и путем прямого измерения отношения их концентрации (13С02)/(,2С02). Основные результаты, приведенные в разд.4, сводятся к следующему:

1. Найдены оптимальные условия измерения (линии лазера, давление и температура пробы), при которых проводя измерения непосредственно в выдыхаемом воздухе можно пренебречь поглощением водяного пара и учитывать только информативные компоненты измеряемого воздуха - 13С02 и

12со2.

2. Показано, что нагрев измеряемой пробы является эффективным средством повышения чувствительности (до 10 раз при нагреве на 100° в зависимости от метода регистрации).

3. Из двух рассмотренных способов определения 5ПС путем раздельного измерения концентраций ,3С02 и 12С02 - при двух давлениях и на двух линиях лазера- оптимальным является второй. Необходимый в этом случае порог

1 1 обнаружения К1ШП« 3-10" см" может быть обеспечен при использовании как оптико-акустического, так и прямого абсорбционного методов.

4. Показано наличие трех экстремумов на спектральной зависимости поглощения выдыхаемого воздуха, попадающих в области непрерывной перестройки частоты 1'СОг-лазера, частоты которых могут использоваться для прямого измерения (13С02)/(12С02). Лучшая чувствительность может быть достигнута при работе в минимуме суммарного контура поглощения, отстроенного от центра линии 211(32) на -60 .-120 МГц (в зависимости от соотношения (13С02)/(12С02)). Необходимый в этом случае порог обнаружения по поглощению Кгшп« 2-10"9 см"1 обеспечивается как оптико-термическим методом, так и методами, основанными на фотодетектировании.

5. Показано, что диапазон устойчивости двухволнового автографа лазера возрастает с длиной резонатора. Для получения устойчивого двухволнового режима генерации 13СС>2-лазера с переключением линий за счет модуляции длины резонатора при длинах резонатора, превышающих 1150 мм может быть использован лазер без дифракционной решетки.

5. Заключение

Сформулируем основные результаты работы:

1. Предложена и реализована экспериментальная методика, позволяющая корректно интерпретировать результаты экспериментов по исследованию динамики генерации ССЬ-лазера при конечной скорости изменения модулируемого параметра (потерь или частоты).

2. Исследовано влияние скорости изменения модулируемого параметра (потерь или частоты) на сокращение диапазона генерации. Показано, что в обоих случаях сокращение диапазона генерации происходит за счет увеличения как запаздывания включения, так и опережения выключения относительно соответствующих пороговых точек. Причем при модуляции потерь эффект опережения происходит при эффективных частотах модуляции, не превосходящих 105 Гц.

3. Определена максимальная эффективная частота модуляции потерь (10- 12 кГц) или скорость сканирования частоты резонатора (40 ГГц/с), выше которых медленная стадия генерации не может рассматриваться как квазистационарная.

4. Показано, что при корректном учете вращательной релаксации четырехуровневая модель дает удовлетворительное количественное описание динамических явлений в области начальных превышений до 1.6 - 1.7.

5. Показано существование оптимальных частоты вращения зеркала и тока разряда, при которых импульсная мощность достигает максимума, а ее нестабильность - минимума. Оптимальная частота растет с увеличением превышения.

6. Показано, что при модуляции потерь флуктуации пиковой мощности и времени задержки скоррелированны. Знак корреляции противоположен знаку скорости изменения потерь. Наблюдаемые флуктуации не связаны с техническими флуктуациями параметров установки.

7. Определены оптимальные параметры СОг-лазера с быстрым переключением по линиям. На его основе создан и исследован лабораторный макет трассового газоанализатора определения состава двухкомпонентной (аммиак и этилен) примеси в атмосферном воздухе с погрешностью не хуже 9.4 ррш-м.

8. Предложены методы высокочувствительного анализа изотопного состава углерода в углекислом газе, основанные на использовании 13С02-лазера. Показано, что в сочетании с оптотермическим способом детектирования поглощения можно получить порог обнаружения, достаточный в частности для решения задачи диагностики язвы желудка по изотопному маркеру.