Экспериментальные исследования взаимодействия мощного лазерного излучения с твердым аэрозолем в условиях вакуума тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

Введение.

Глава 1. Методы анализа физических характеристик вещества атмосферного аэрозоля. Основные процессы взаимодействия мощного лазерного излучения (МЛИ) с твердыми частицами (литературный обзор).

1.1. Физические методы элементного анализа вещества. Атомно -эмиссионный спектральный анализ.

1.2. Методы определения микроструктуры аэрозоля.

1.3. Методы измерения температуры.

1.4. Методы рентгеноструктурного анализа.

1.5. Основные процессы взаимодействия МЛИ с твердыми частицами.

Глава 2. Описание комплекса аппаратуры и разработанных методик эксперимента.

2.1. Экспериментальные установки и методики исследования атмосферного аэрозоля гг. Барнаула и Заринска.

2.1.1. Спектрографический метод анализа.

2.1.2. Спектрометрический аналитический метод.

2.1.3. Пробоотбор и пробоподготовка экспериментальной пробы.

2.2. Описание установок и методик изучения динамики размеров и температур аэрозольных частиц в поле МЛИ.

2.2.1. Аппаратура и методики экспериментов по испарению одиночных сферических частиц и прессованных образцов веществ в поле МЛИ при пониженном давлении.

2.2.2. Аппаратура и методики экспериментов по испарению и горению прессованных образцов веществ в поле МЛИ при нормальных условиях.

2.3. Аппаратура, используемая при рентгеноструктурном анализе.

Глава 3. Результаты и анализ экспериментальных исследований.

3.1. Результаты экспериментов по микроструктуре атмосферного аэрозоля

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ.

С развитием промышленного производства в крупных городах становится актуальной проблема загрязнения атмосферы промышленными аэрозолями. Быстрое развитие лазерной техники приводит к необходимости использования ее в различных областях науки и техники. В настоящее время лазеры нашли применение практически везде. В промышленности лазеры применяются для резки и сварки материалов, в медицине - в диагностической и физиотерапевтической аппаратуре, в сельском хозяйстве - для улучшения качества семенного материала, лазеры находят широкое применение для решения военных задач, а также в различных областях экологии. Это далеко не полный перечень областей применения лазеров. Все выше перечисленное говорит о необходимости решения задачи прохождения лазерного излучения через атмосферный воздух. Интерес к проблеме распространения мощного лазерного излучения в атмосфере обусловлен потребностями практики в транспортировке световой энергии на большие расстояния.

В атмосфере различают ряд слоев: тропосферу, стратосферу, разделенную тропопаузой, мезосферу, отделяемую от стратосферы стратопаузой, ионосферу и термосферу, отделяемую от мезосферы мезопаузой. Кроме того, атмосферу делят на нижнюю атмосферу (тропосфера и тропопауза, до 20 км), среднюю атмосферу (стратосфера, мезосфера и мезопауза, 20-100 км) и верхнюю атмосферу (более 100 км) [1]. Взаимодействие лазерного излучения с частицами, находящимися в воздухе во взвешенном состоянии (аэрозолями) носит сложный характер. По размерам различают три класса частиц атмосферного аэрозоля [2]: 1 - частицы Айткена - мелкодисперсные (менее 0,1 мкм), 2 - аккумулятивная фракция - среднедисперсные (0,1-1 мкм) и 3 -грубодисперсная фракция (1-100 мкм). Аэрозоли по оптическим свойствам разделяют на малые (27пА«1) и большие {2т!Х »1). По химическим свойствам - на реакционноспособные (способные гореть в атмосфере, например, сажа) и нереакционноспособные (не вступающие в химические реакции, например, силикаты). Частицы не только различаются по размеру, но образованы веществами различных классов. Основными источниками аэрозолей являются поверхности суши (соединения кремния, глиноземы, карбонаты, кальциты, окислы железа), морей и океанов (ЫаС1, Са804, Ыа804, КБ04и др.), вулканы (соединения кремния, сульфаты, кальциты, соединения алюминия, железо), метеоритные потоки, химические и фотохимические реакции в атмосфере и растительном покрове, хозяйственная деятельность человека. Антропогенные загрязнители - это, в основном, продукты деятельности химической (сульфаты, сульфиты и др.) и металлургической промышленности (аэрозоли на основе железа) и др. Сжигание топлив влечет за собой выбросы в атмосферу частиц на основе углерода (основными углеродосодержащими частицами в аэрозолях являются уголь и сажа, содержащие связанный углерод, золу (минеральный остаток), влагу, а также летучие вещества (водород, метан, смолы, которые выделяются при нагреве)). В связи с недожогом угля, составляющим 4-8 %, а также с неполным сгоранием нефти и ее производных, концентрация в тропосфере частиц на основе углерода (сажа, графит, угольная пыль) постоянно возрастает [3]. Также для тропосферного аэрозоля специфичным оказывается присутствие алюминия и серы, для городского - свинца и кальция [4]. Городские аэрозоли отличаются от естественных более высокой концентрацией, дисперсностью, микроструктурой и химическим составом [2]. В настоящее время в атмосфере г. Барнаула и г. Заринска нами (совместно с санитарно эпидемиологической станцией) выявлено наличие свинца и РЬО, сульфидов, сульфатов, алюминия и А1203, меди, железа и его окислов, калия, натрия, цинка, марганца, хрома, ртути, ванадия и др. Кроме того, выявлено наличие азотистой и серной кислоты, аммиака, сернистого газа, сероводорода, сажи, мышьяка, полициклических ароматических углеводородов. Фотохимические аэрозоли в большом

2 + — количестве содержат ионы 804 , Ш4 , N03" [4]. Аэрозоль космического происхождения, характеризуются высоким содержанием магния, никеля и железа. Влияние океанической поверхности на формирование стратосферы невелико. Пыль внеземного происхождения, а также продукты индустриальной деятельности человека не играют заметной роли в формировании стратосферного слоя. Из сернистых соединений в стратосфере преобладает раствор Н2804. Большинство частиц аэрозоля в стратосфере представляет собой концентрические и более сложные конгломераты, состоящие из ядра и сернокислой оболочки. Ядро необязательно имеет сульфатную природу, вероятно присутствие углеводородных и силикатных материалов, металлов. В стратосфере и верхней тропосфере загрязнителями являются продукты сгорания авиационного и ракетного топлив, метеорные потоки и др. Из сернистых соединений в стратосфере преобладает раствор НгБО^ С точки зрения процессов аэрообразования в мезосфере с участием космической пыли представляют интерес строение и состав вторичных частиц, возникающих после сгорания, испарения и разрушения начальных метеоритов (большинство микрометеоритов имеет каменистую природу и элементный состав, близкий к составу углеродных хондритов). В продуктах реконденсации отмечаются такие соединения как: 810, Ре203, БеО, А1203 и др. Вклад в состав мезосферного аэрозоля, вносимый выбросами ракетных двигателей космических кораблей и искусственных спутников Земли, характеризуется содержанием Бе, Си, РЬ, С1, Хп, Ag, К и др. веществ на высотах 49-91 км [4].

Особенности поведения аэрозолей разной химической природы ответственны за различия в химическом составе аэрозолей в атмосфере на разных высотах [1, 2]. Вертикальная структура химического состава аэрозолей в тропосфере характеризуется слабым убыванием массовой концентрации большинства элементов, входящих в состав неорганических аэрозолей. В тропосфере мала относительная доля мелкодисперсной фракции и диапазон размеров уже, чем для приземного слоя. В стратосфере снова наблюдается высокое относительное содержание мелкодисперсной фракции. Концентрация больших частиц падает лишь в самом нижнем слое толщиной в несколько десятков - сотен метров, а дальше почти во всей тропосфере изменяется незначительно. В нижней стратосфере всегда наблюдается слой Юнге. о

Концентрация больших частиц в этом слое достигает 1 см . Существование более высоких слоев аэрозолей связано с температурной стратификацией. Они лежат вблизи слоев изотермии. Аэрозольные замутнения обнаружены на высотах 70-500 км, пики наблюдаются на 50, 80, 93, 100 км. Они носят ярко выраженный антропогенный характер (в частности, причинами их появления является запуск ракет "Спейс Шатл") [5]. На высотах 60 км, 80 км, 100 км, 150 км давление составляет 2,2-10"' гПа, 1,05-КГ2 гПа, 3,2-10"4 гПа, 4,54-10"6 гПа, соответственно [1].

Аэрозольные частицы имеют размеры, обеспечивающие наиболее эффективное рассеяние света. А это влияет на теплообмен между атмосферой и земной поверхностью, что может приводить как к охлаждению земной поверхности в результате экранирования солнечного света, так и нагреву верхних слоев атмосферы. В связи с вышеизложенным, возникает потребность исследований процессов образования и разрушения аэрозолей, их поведения при воздействии мощного лазерного излучения (МЛИ) при различных давлениях, так, как в различных слоях атмосферы давление меняется от одной атмосферы на уровне моря до высокого вакуума на больших высотах. Различают низкий вакуум (А/с1«1, где А, - длина свободного пробега молекул газа, 6. - размер молекул, характерный для каждого конкретного процесса), средний вакуум (АУс! ~1) и высокий (Х/с1 »1). В обычных вакуумных установках и приборах низкому вакууму соответствуют значения давления > 1 мм. рт. ст.,

3 —3 среднему вакууму - от 1 до 10 мм. рт. ст. и высокому вакууму - < 10 мм. рт. ст. Для среднего и высокого вакуума характерно испарение и отсутствие гетерогенного горения на поверхности частиц, так, как окружающая среда инертна.

Уникальные свойства лазерного излучения явились стимулом для использования лазерных источников в качестве инструмента для научных исследований и различных технических приложений [6-19]. При работе в атмосфере широкое применение нашли лазерные системы наведения, связи, навигации, дальнометрии, зондирования. Мощное лазерное излучение используется для передачи энергии на значительные расстояния, дистанционного контроля элементного состава аэрозолей, для активных воздействий на метеорологические процессы и т.д. При работе мощных лазерных систем в атмосфере высокая концентрация энергии в пучке вызывает процессы, изменяющие начальные оптические характеристики среды, что, в свою очередь, ведет к искажению структуры лазерного пучка. При этом характер, масштабы и физические механизмы их формирования зависят как от параметров излучения, так и от характеристик среды. Так наличие в атмосфере аэрозольных частиц, искажает характеристики распространяющегося в ней излучения [6] и сопровождается рядом нелинейных оптических эффектов (например, тепло-акустичекое воздействие, приводящее к дефокусировке пучка и изменению его формы) потому, что при распространении МЛИ через аэрозольную среду происходит радиационный нагрев, горение, испарение, переконденсация, диссоциация, дробление, изменение формы, и размера частиц, ионизация аэрозольной компоненты, около частиц возникают зоны (ореолы) повышенной температуры с изменением оптических свойств среды. В связи с разработкой лазерных систем различного назначения, работающих, а атмосфере и ближнем космосе, задачи определения параметров взаимодействия МЛИ с аэрозолем в условиях приближенных к естественным и соответствующих различным высотам - актуальны. К настоящему времени хорошо изучены вопросы взаимодействия МЛИ с жидкокапельным аэрозолем (облака, туманы, водная дымка) [7-8]. Проведено много теоретических исследований взаимодействия твердофазного аэрозоля в поле МЛИ при нормальных условиях и в вакууме, но экспериментальных исследований поведения данного класса аэрозолей при пониженном давлении не проводилось. Для детального анализа взаимодействия МЛИ с аэрозолем необходимо провести сопоставление поведения аэрозоля, как с учетом реакций окисления, так и без них. Сравнение результатов теоретических расчетов характерных параметров процесса испарения одиночной твердой аэрозольной частицы с соответствующими экспериментальными данными по горению и горению с учетом переконденсации проведены во многих работах [8-18]. Однако, сопоставление таких характеристик, как размер частицы и ее температура в поле МЛИ при пониженном давлении, полученных экспериментально с характеристиками, полученными теоретически при аналогичных условиях и экспериментально при нормальных условиях, ранее 9 проведено не было. Для этого необходима разработка принципиально новых экспериментальных установок, методик проведения эксперимента и контроля процессов, протекающих в исследуемых взаимодействиях. Поэтому, нами были сделаны соответствующие установки и проведены их лабораторные испытания. Нами проведены исследования по взаимодействию МЛИ с одиночными частицами твердофазного аэрозоля и прессованными образцами в условиях приближенных к естественным и соответствующим 30-60 километровой зоне

I ^ атмосферы (давления -10 -10 мм.рт.ст.).

Изучение закономерностей взаимодействия МЛИ с отдельными частицами, в частности, твердой фракции атмосферного аэрозоля позволяет получить микрофизическую основу для решения задач распространения оптического излучения в аэродисперсных средах. Это может быть использовано в задачах экологическом мониторинга, при разработке высоконаправленных лазерных систем, обладающих большой мощностью излучения и работающих в неоднородной и запыленной среде, а также при прогнозировании условий распространения МЛИ в аэрозольной атмосфере, в том числе, при пониженном атмосферном давлении и эффектов, возникающих при этом.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Целью работы является экспериментальное исследование динамики размера и температуры частиц атмосферного аэрозоля под действием мощного лазерного излучения в условиях вакуума. В диссертации решались следующие задачи:

1. Экспериментальные исследования динамики размеров одиночных частиц веществ, входящих в атмосферный аэрозоль и взаимодействующих с мощным лазерным излучением при различных давлениях. Изучение структурных и физико-химических изменений материала частиц, происходящих при этом;

2. Экспериментальные исследования динамики температуры при различных режимах горения и испарения сферической одиночной частиц веществ,

10 входящих в атмосферный аэрозоль (приложение 1) и взаимодействующих с мощным лазерным излучением;

3. Разработка и конструирование вакуумной камеры для проведения указанных выше исследований. Разработка экспериментальных установок для исследования динамики размеров и температуры одиночных частиц и прессованных образцов веществ, входящих в атмосферный аэрозоль и взаимодействующих с мощным лазерным излучением при различных давлениях. Проведение градуировки пирометра и термопары и определение температуры поверхности образцов, взаимодействующих с МЛИ, термопарным и оптическим методами;

4. Получение вторичных частиц, анализ их структуры и причин образования.

СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Задача о взаимодействии мощного лазерного излучения с аэрозольными средами изучается на протяжении вот уже около трех десятилетий. Первые работы были посвящены изучению воздействия лазерного излучения на жидкокапельные аэрозоли (облака, туманы, дымки) [8].

Взаимодействие мощного лазерного излучения с твердыми аэрозольными частицами впервые было рассмотрено в работах [9,10] и были выяснены некоторые особенности, а именно то, что взаимодействие мощного лазерного излучения с твердыми и жидкокапельными аэрозолями принципиально отличается друг от друга.

К настоящему моменту по вопросу поведения твердого аэрозоля в поле МЛИ проведено много исследований. Рассматривались процессы, происходящие как с негорючими, так и с реакционоспособными аэрозолями. Модель горения одиночной углеродной частицы в поле МЛИ построена и экспериментально подтверждена в работах [11, 12, 13]. Модель горения совместно с испарением и чистого испарения в диффузионном и газодинамическом режиме (без учета переконденсации испаренного вещества) изложена в [8]. Кроме того, рассмотрен вопрос горения в условиях повышенной влажности и, в частности, вопрос горения угольной микрочастицы во влажном

11 воздухе [14]. Испарение с учетом переконденсации в диффузионном приближении рассматривалось в [15]. Задача разлета в пустоту газового облака ставилась в [16]. Также в условиях вакуума в работе [17] была построена модель испарения и переконденсации углеродной частицы для дозрывных режимов и решена численно и аналитически термодинамическим методом. В работе [18] представлена математическая модель процессов взаимодействия мощного лазерного излучения с твердым аэрозолем с учетом переконденсации. Обосновано и доказано возникновение ударной волны при быстром расширении при наличии противодавления. Проведен расчет профилей давления, температуры, концентрации парогазового облака без учета переконденсации и с учетом.

Экспериментальные исследования физических процессов, развивающихся при взаимодействии лазерных импульсов с одиночными частицами водного аэрозоля и микрообъемами аэрозолей [19], показали, что при воздействии лазерных импульсов на крупные поглощающие капли п достижение скорости нагрева, превышающей 10 К/с и величины энерговклада, соответствующей теплоте испарения частиц, фрагментация капель сменяется газодинамическим расширением продуктов взрыва и инициацией в воздухе ударной волны. Наличие двух максимумов светового поля внутри слабопоглощающей капли, облучаемой лазерным излучением, предопределяет процессы ее взрывного разрушения при воздействии мощного лазерного импульса: возникновение в них больших градиентов температур и паровых пузырьков, которые при больших интенсивностях падающего поля являются центрами кипения жидкости капли, оптического пробоя и обуславливают несимметричность диаграммы направленности продуктов взрыва.

НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1. Результаты экспериментальных исследований динамики размеров, температуры частиц, их элементный состав при взаимодействии мощного лазерного излучения с твердым аэрозолем в условиях вакуума.

2. Результаты экспериментов по воздействию лазерного излучения на прессованные образцы веществ, входящих в состав атмосферного аэрозоля, их рентгеноструктурный анализ.

3. Комплекс аппаратуры и методики исследования процессов взаимодействия мощного лазерного излучения с твердыми частицами и прессованными образцами в условиях вакуума методами скоростной фоторегистрации, оптической пирометрии, спектрального и рентгеноструктурного анализа.

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ подтверждается:

1. Физической непротиворечивостью экспериментальных данных и воспроизводимостью результатов;

2. Согласованием экспериментальных данных с теоретическими оценками и расчетами;

3. Совпадением экспериментальных результатов, полученных различными методами при одинаковых условиях.

Достоверность предлагаемых результатов по динамике размеров и температуры частиц и образцов под действием МЛИ определяется погрешностью используемых приборов, большим объемом полученных экспериментальных результатов, их логической взаимосвязью, физической наглядностью.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РЕЗУЛЬТАТОВ.

1. Впервые определены микрофизические и химические характеристики фрагментов и вторичных частиц при разрушении и испарении твердых аэрозольных частиц под действием мощного лазерного излучения;

2. Экспериментально получена динамика размера и изучены процессы, происходящие при испарении твердых аэрозольных частиц под действием мощного лазерного излучения.

НАУЧНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.

1. Получены экспериментальные данные о динамике испарения, взрыва частиц атмосферного аэрозоля под действием МЛИ;

13

2. Разработаны методики и комплекс аппаратуры, позволяющие проводить исследования по динамике размера и температуры одиночных частиц и прессованных образцов. При сопоставлении результатов, получаемых различными методами, показана возможность адекватно интерпретировать физические механизмы взаимодействия излучения с аэрозольными компонентами атмосферы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ.

1. Создана вакуумная камера, позволяющая проводить исследования по горению, испарению частиц с учетом переконденсации в поле МЛИ;

2. Создан комплекс установок, позволяющих проводить исследования по изучению процессов горения, испарения с учетом переконденсации одиночных частиц и прессованных образцов, изучения сконденсированных вторичных частиц;

3. Использованы методы и разработаны методики, позволяющие проводить указанные выше исследования при пониженном атмосферном давлении.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА.

Диссертация является обобщением работ автора по данной проблеме с 1993 по 2001 годы. Для решения задачи по исследованию испарения одиночной частицы, близкой к сферической, под действием МЛИ при пониженном давлении автором создана камера, в которой проведены основные исследования. При проведении исследований, автор диссертации принимала непосредственное участие в разработке методик, проведении измерений и анализе данных.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ.

Представляемая диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения и списка литературы и двух приложений. Полный объем диссертации - 183 страницы основного текста, содержащего 75 рисунков и 7 таблиц. Список литературы составляет 116 наименований.

Заключение

В настоящей диссертационной работе проведен качественный и количественный анализ атмосферного аэрозоля гг. Барнаула и Заринска. Проанализированы возможные способы образования, попадания данных веществ в атмосферу, а также их и физико-химические свойства. Проведен рентгеноструктурный анализ веществ до и после воздействия МЛИ.

Экспериментально исследована динамика размеров одиночных частиц веществ, входящих в атмосферный аэрозоль и взаимодействующих с мощным лазерным излучением при различных давлениях. Изучены структурные и физико-химические изменения, происходящие при этом.

Экспериментально исследована динамика температуры при различных режимах горения и испарения сферической одиночной частиц веществ, входящих в атмосферный аэрозоль и взаимодействующих с мощным лазерным излучением.

Разработана и сконструирована вакуумная камера для проведения указанных выше исследований. Разработаны экспериментальные установки для исследования динамики размеров и температуры одиночных частиц и прессованных образцов веществ, входящих в атмосферный аэрозоль и взаимодействующих с мощным лазерным излучением при различных давлениях. Определена температура поверхности образцов, взаимодействующих с МЛИ, термопарным и оптическим методом. Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Разработана методика проведения физических экспериментов по исследованию взаимодействия мощного лазерного излучения с одиночными частицами при пониженном давлении;

2. Разработана методика проведения физических экспериментов по исследованию взаимодействия мощного лазерного излучения с прессованными образцами, получения вторичных частиц и их структурного исследования.

172

3. Получены экспериментальные данные по динамике размера, температуры одиночных частиц и прессованных образцов по структурным изменениям, происходящим при воздействии МЛИ на исследуемые вещества.

4. Обнаружено, что частица претерпевает изменение кристаллической структуры первоначально в поверхностном слое в момент начального воздействия на неё МЛИ. По мере прогревания частицы вглубь, сопровождающегося разлетом испаренного с поверхности вещества, происходит первоначально уменьшение размера частицы с дальнейшим его увеличением. Периодичностью данного процесса объясняются флуктуации размера частицы до ее полного прогревания. Тогда частицу можно рассматривать как переохлажденную жидкость с очень большим коэффициентом вязкости, нарушения в кристаллической решетке у которой произошли по всему её объёму.

5. Показано, что фрагментация является характерным процессом для веществ, отличающихся слабой связью отдельных частей конгломерата, состоящего из мелких частиц размером менее 1мкм, характеризуемого очень высокой пористостью. Радиус фрагментированных частиц при постоянном потоке мощности воздействующего излучения практически не зависит от размера исходных. Именно этот факт, по-видимому, способствует тому, что частица не успевает полностью прогреться и происходит интенсивная фрагментация. Каждый фрагмент является ядром образования конденсированного облака из вторичных частиц.

6. Показано, что основным нелинейным эффектом, влияющим на изменение коэффициента ослабления среды при допробойных интенсивностях, является взрывное разрушение частиц, рассматриваемых как переохлажденная жидкость с очень большим коэффициентом вязкости.

7. Процесс взрыва при указанных выше обстоятельствах может быть представлен последовательностью отдельных фаз: нагрева и вскипания поверхностного слоя, его отлета от холодного ядра; нагрева и вскипания следующего слоя и т.д. Это позволяет описывать взрыв каждого отдельного слоя в рамках модели однородного поглощения.

173

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору физико-математических наук Букатому Владимиру Ивановичу за большую помощь в научно-исследовательской работе. Большое спасибо доктору физико-математических наук Суторихину Игорю Анатольевичу за плодотворное обсуждение и советы по вопросам экологических исследований. Спасибо кандидатам физико-математических наук: Андруховой Ольге Витальевне за советы по вопросам структурных изменений веществ при воздействии МЛИ и Алексееву Анатолию Николаевичу за помощь при проведении рентгеност-руктурного анализа. Автор благодарит инженера Лялина Юрия Тимофеевича за помощь в усовершенствовании экспериментальных установок.

174

1. Атмосфера (справочник) //Ленинград, Гидрометеоиздат. 1991. - 509 с.

2. Довгалюк Ю.А., Ивлев Л.С. Физика водных и других атмосферных аэрозолей //Санкт Петербург, Изд-во С - Петербургского ун-та, 1998. - 322 с.

3. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек //М.: Гранд, 1998. -315 с.

4. Креков Г.М., Звенигородский С.Г. Оптическая модель средней атмосферы //Новосибирск.: Наука, 1990. 279 с.

5. Черемисин A.A. Проблемы и методы исследования аэрозоля верхней атмосферы //Международная конференция "Естественные и антропогенные аэрозоли С.-П, 2001.-С. 51-52.

6. Букатый В.И., Суторихин И.А., Краснопевцев В.И., Шайдук A.M. Воздействие лазерного излучения на твердый аэрозоль. //Барнаул, Изд-во Алт. ун-та, 1994. 198 с.

7. Виноградов A.A., Полиссар A.B. Элементный состав аэрозоля в атмосфере центральной части Российской Арктики //Физика атмосферы и океана. 1995, Т 31, №2.-С. 264-275.

8. Волковиций O.A., Седунов Ю.С., Семенов Л.П. Распространение интенсивного лазерного излучения в облаках //Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 312 с.

9. Погодаев В.А. Воздействие излучения С02 -лазера на твердые микрочастицы //II Всесоюзный симпозиум по распространению лазерного излучения в атмосфере. Томск, 1973. - С. 316-319.

10. Кузиковский A.B., Погодаев В.А.О горении твердых частиц под воздействием излучения С02-лазера // ФГВ, 1977, Т. 13,N5. С. 783-787.

11. П.Зуев В.Е., Копытин Ю.Д., Кузиковский В.А. Нелинейные оптические эффекты в аэрозолях //Новосибирск.: Наука, 1980. -184 с.

12. Шайдук A.M. Моделирование процессов взаимодействие мощного лазерного излучения с дисперсными средами //Дис. докт. физ.-мат. наук. Барнаул, 1998.-277 с.175

13. Букатый В.И. Взаимодействие лазерного излучения с твердым горючим аэрозолем // Дис. докт. физ.-мат. наук. Томск, 1986. - 383 с.

14. Каплинский А.Е. Взаимодействие мощного лазерного излучения с углеродными аэрозольными частицами во влажной атмосфере //Дис.канд. физ.-мат.наук. Барнаул, 1990. - 121 с.

15. Кронберг Т.К. Нелинейное распространение мощных лазерных пучков в твердом аэрозоле//Дис.канд.физ.-мат.наук. Томск, 1989. - 138 с.

16. Райзер Ю.П. О конденсации в области испаренного вещества, расширяющегося в пустоту. //ЖЭТФ. 1959. Т. 37. Вып. 6(12). -С. 1741-1750.

17. Лямкина Г.В. Взаимодействие мощного лазерного излучения с тугоплавким аэрозолем в условиях вакуума с учетом переконденсации //Дис. канд. физ.-мат. наук. Барнаул, 1992. - 112 с.

18. Соломатин К.В. Математическое моделирование процессов взаимодействия МЛИ с твердым аэрозолем с учетом переконденсации //Диссертация на соискание ученой степени кандидата ф.- м. н. Барнаул, 2000. - 114 с.

19. Чистякова J1.K. Нелинейные эффекты при распространении интенсивных лазерных импульсов в аэрозольных средах. Экспериментальные исследования //Дис. док. физ.-мат. наук. Томск, 2001. - 249 с.

20. Андрухова Т.В., Букатый В.И. Исследование испарения углеродных частиц в мощном лазерном поле при пониженном атмосферном давлении //Аэрозоли, 1996, т.2, № 12.-С. 10-13

21. Андрухова Т.В., Букатый В.И. Динамика изменения размеров углеродных частиц в поле излучения С02 лазера в вакууме //Алтайский госуниверситет - Барнаул, 1997. - 7 с. - Деп. в ВИНИТИ 14.04.97, № 1250 - В97.

22. Андрухова Т.В., Букатый В.И. Переконденсация испаренного углерода при лазерном воздействии //Труды Всероссийской научно-технической конференции. Барнаул, 1997. - С. 68-71.

23. Андрухова Т.В. Динамика размеров аэрозольных частиц в мощных оптических полях при пониженном давлении //Известия Алтайского государственного университета. 2001, № 1 (19). С. 89-92.176

24. Robert А. Berner, Antonio С. Lasaga. Simulation of a geochemical cycle of Car-boneum //Scientific American, March, 1989, Vol.260, No.3.

25. H.G. Reichle, W. Seiler. Monoxide of Carboneum in atmosphere: unexpected sources //Scientific American, October, 1989, Vol.261, No.4.

26. R.A. Houghton, G.M. Woodwell. Global changes of a climate. Scientific American, April, 1989, Vol.260, No.4.

27. Anthony V. Nero. Air contamination in puttings //Scientific American, May, 1988, Vol.258, No.5.

28. Куценогий К.П., Ковальская Г.А., Смирнова А.И., Макаров В.И., Кирова Е.И., Золотарев К.В. Элементный состав атмосферных аэрозолей Новосибирской области в летний период //Оптика атмосферы и океана. Томск, 1998, 11, №7.-С. 729-732.

29. Власенко А.Л., Анкилов А.Н., Бакланов A.M., Смоляков Б.С., Павлюк Л.А. Изучение сульфатных компонентов атмосферного аэрозоля вблизи г. Новосибирска //Оптика атмосферы и океана. Томск, 1998, 11, № 7. - С. 733 -736.177

30. Горшаков А.Г., Маринайте И.И., Оболкин В.А., Барам Г.И., Ходжер

31. Т.В. Полициклические ароматические углеводороды в снежном покрове южного побережья оз. Байкал //Оптика атмосферы и океана, Томск, 1998, 11, №8.-С. 913-918.

32. Каплинский А.Е., Кисляк Н.В., Суторихин И.А. Динамика накопления дымового аэрозоля в пониженной части территории г. Барнаула. //Оптика атмосферы и океана Томск, 1998, 11, № 12.-С. 1341-1343.

33. Малышев В.И. Введение в экспериментальную спектроскопию //М.: Наука, Глав. ред. физ.-мат. литературы. 1979. 466 с.

34. Спектральный анализ чистых веществ //Под ред. Зельбертштейн Х.И. Изд-во Химия, 1971. -414 с.

35. Лебедев В.В. Техника оптической спектроскопии //М.: Изд-во МГУ, 1986. -352 с.

36. Дягилев Е.В., Отмахова З.И., Кулешов В.И., Разумов М. А. Применение атомно-эмиссионного метода анализа для контроля чистоты воздуха //Аналитическая химия. Т. 41, 1990. 70 с.

37. Терек Т., Мика И., Гегуш Э. Эмиссионный спектральный анализ //Мир, 1982, 1 том. 286 е., 2 том. - 464 с.

38. Королев Н.В., Рюхин В.В. Эмиссионный спектральный анализ //Л.: Изд-во Машиностроение, 1978. -212 с.

39. Довгалюк Ю.А., Ивлев Л.С. Физика водных и других атмосферных аэрозолей//Л.: ЛГУ, 1977.-256 с.

40. Коузов П.А. Основы дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов //Л.: Химия. 3-е изд., 1987. 264 с.

41. Дубовик А.Р. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов //М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. литературы, 1975. 452 с.

42. Robert W. Shaw. Aerosolic air contamination. //Scientific American, August, 1987, Vol.257, No.2.

43. Зуев B.E. Креков Г.М. Оптические модели атмосферы //Л.: Гидрометеоиз-дат. 1986, Т.2.-256 с.178

44. Оптико-электронные приборы для научных исследований //Под ред. Новицкого Л.А. М.: Машиностроение, 1982. - 432 с.

45. Солодовников В.В. Устройства и элементы систем автоматического регулирования и управления, книга 1. //М.: Машиностроение, 1973. 680 с.

46. Павлов A.B., Черников А.И. Приемники излучения автоматических оптико-электронных приборов //М.: 'Энергия, 1972. 328 с.

47. Современные методы и средства измерения температуры //Сборник статей, 1971.-420 с.

48. Фриш С.Э. Оптические методы измерений //АГУ. Барнаул, 1976. - 350 с.

49. Косолапов Г. Ф. Рентгенография //М. Высшая школа,1972. 332 с.

50. Вегман Е. Ф., Руфанов Ю. Г., Федорченко И. Н. Учебное пособие для Вузов. Кристаллография, минералогия, петрография и рентгенография //М.: Металлургия, 1990. 262 с.

51. Шаскольская М. П. Кристаллография //М.: Высшая школа, 1976. 391 с.

52. Розин К. М., Гусев Э. В. Практическое руководство по кристаллографии и кристаллохимии //М.: Металлургия, 1982. 166с., 1985. - 167 с.

53. Пинес Б. Я. Лекции по структурному анализу //Харьков. Изд. ХГУ, 1977. -479 с.

54. Миркин А. И. Рентгеноструктурный анализ. Получение и измерение рентгенограмм //Справочное руководство. М.: Наука, 1976. - 326 с.

55. Букатый В.И., Тельнихин A.A., Шайдук A.M. Динамика просветления твердого горючего аэрозоля мощным световым пучком //Распространение мощного оптического излучения в твердом аэрозоле. Барнаул, 1982. - С. 3-19.

56. Букатый В.И, Шайдук A.M. Скорость просветления полидисперсного воспламеняющегося аэрозоля //Распространение лазерного излучения в поглощающей среде. Томск, 1982. - С. 40-48.

57. Букатый В.И, Шайдук A.M. Оптические возмущения среды вокруг горящих частиц //II Всесоюзное совещание по распространению лазерного излучения в дисперсной среде. Обнинск, 1982, Ч. 2. - С. 137-140.179

58. Букатый В.И., Сагалаков A.M., Тельнихин A.A., Шайдук A.M. Горение углеродных частиц в мощном оптическом поле //Физика горения и взрыва. 1979, Т. 15, № 6. С. 46-50.

59. Букатый В.И, Жданов Е.П., Шайдук A.M. О горении аэрозольных частиц в поле электромагнитного излучения //Физика горения и взрыва. 1982, Т. 18, №3. С. 56-59.

60. Букатый В.И., Суторихин И.А. Экспериментальное исследование воздействия излучения СОг -лазера на углеродные частицы //Физика горения и взрыва. 1982, № 2. С. 96-99.

61. Шайдук A.M. Распространение интенсивного оптического излучения в твердом горючем аэрозоле. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата ф.-м.н. Томск, 1983. - 141 с.

62. Суторихин И.А. Исследование взаимодействия интенсивного лазерного излучения с углеродными частицами //Диссертация на соискание ученой степени кандидата ф.-м.н. Томск, 1984.- ИЗ с.

63. Погодаев В.А. Частица грубодисперсного аэрозоля в интенсивном световом поле: влияние начальных характеристик частицы на развитие области возмущения окружающей среды //Оптика атмосферы и океана, 1994, №7. с. 903-908.

64. Основы практической теории горения. //Под. ред. Померанцева В.В. Л.: Энергия, 1973.-263 с.

65. Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва //Издательство МГУ. Москва, 1957.-442 с.

66. Сагалаков A.M., Шайдук A.M. Тепловой режим твердой сильнопоглащаю-щей частицы в поле интенсивного оптического излучения //В кн.: Всесоюзное совещание. "Воздействие ионизирующего излучения и света на гетерогенные системы". Кемерово, 1982. - С. 247-248.

67. Букатый В.И., Сагалаков A.M., Тельнихин A.A., Шайдук A.M. Воздействие лазерного излучения на твердый аэрозоль //Издательство АГУ. Барнаул, 1994.- 196 с.180

68. Краснопевцев В.Н. Нелинейные эффекты при распространении интенсивного лазерного излучения в твердом горючем аэрозоле //Дис. канд. физ.-мат. наук. — Томск, 1986. 132 с.

69. Червеняк В.Г., Маргилевский А.Е. Кинетическая теория испарения и конденсационного роста сферических частиц //Теплофизика высоких температур. 1980, Т. 18, №5.-С. 1032-1039.

70. Кнаке О., Странский И.Н. Механизм испарения. // Успехи физических наук. 1959, Т. 68, Вып. 2. С. 261-305.

71. Анисимов С.И., Имас Я.А., Романов Г.С., Ходыко Ю.В. Действие излучения большой мощности на металлы //М.: Наука, 1970. 272 с.

72. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физическое явление при расширении в вакуум твердых тел сжатых сильными ударными волнами //ЖЭТФ. 1958, Т. 35, Вып. 6 (12).-С. 1402-1406.

73. Нигматулин Р.И. Динамика микрофазных сред //М.: Наука, 1987. 471 с.

74. Лямкина Г.В., Шайдук A.M. Испарение и переконденсация тугоплавких частиц в мощном оптическом поле //Алтайский государственный университет. Барнаул, 1990. - 27 е.- Деп. в ВИНИТИ 11.11,90.№ 5653 - ВУО.

75. Лямкина Г.В., Шайдук A.M. Размеры и концентрация мелкодисперсной фракции аэрозоля при испарении тугоплавкой частицы в вакуум //Оптика атмосферы. 1991,Т.4,№ 11.-С. 1132-1134.

76. Букатый В.И., Соломатин К.В. Моделирование и расчет параметров тепло-массоореола, возникающего в окрестностях тугоплавкой частицы.// IV Симпозиум "Оптика атмосферы и океана". Тезисы докладов. Томск, 1997. -С. 102.

77. Букатый В.И., Соломатин К.В. Определение размеров вторичных частиц, возникающих в окрестности тугоплавкой частицы //IV Симпозиум "Оптика атмосферы и океана". Тезисы докладов. Томск, 1997. - С. 101.

78. Букатый В.И., Куприенко Г.В., Соломатин К.В. Моделирование процессов испарения тугоплавкой частицы и разлет испаренного вещества в атмосфере //Препринт АГУ. 1997. 18 с.

79. Букатый В.И., Соломатин K.B. Влияние переконденсации на положение фронта ударной волны при высокоскоростном расширении парогазового облака // Известия Алтайского госуниверситета. БарнаулД998, № 1(6). - С. 67-70.

80. Букатый В.И., Попов A.A., Шайдук A.M. Компьютерное моделирование процессов горения и испарения углеродной частицы в поле лазерного излучения. //Известия Алтайского государственного университета. Барнаул, 2001, № 1 (И).-С. 100-103

81. Букатый В.И., Попов A.A., Шайдук A.M. Однокомпонентная модель испарения дисперсных частиц в оптическом поле //Труды 7-й Международной практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Барнаул, 2001. - С. 284-285

82. Свердлов М.Ю. Исследование переконденсации при воздействии мощного лазерного излучения на термически неустойчивые частицы //Труды XI симпозиума по распространению лазерного излучения в атмосфере. -Томск, 1991. С. 70-71.

83. Биргер М.И., Вальберг А.Ю. и др. Справочник по пыле- и золо- улавливанию. //Под общ. ред. A.A. Русанова. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 312 с.

84. Физика аэродисперсных систем //Республиканский межведомственный научный сборник. Киев Одесса.: Вища школа, 1985. - 89 с.

85. Сойфер В.А. Поэлементные преобразования изображения //Соросовский образовательный журнал, 1996, № 3. С. 110-121.

86. Сойфер В.А. Компьютерная обработка изображений //Соросовский образовательный журнал, 1996, № 2. С. 118-124.

87. Гордов А.Н. Основы пирометрии //2-е издание. 1971. 284 с.

88. Измерение. Контроль. Автоматизация //Материалы международной научно-технической конференции «ИКИ-2000» Барнаул, 2000. С. 158.

89. Русаков А. А. Рентгенография металлов // М.: Атомиздат, 1977. 479 с.

90. Зайдель А.Н., Прокофьев В.К., Райский С. М. и др. Таблицы спектральных линий //Справочник. Главная ред. физ.-мат. литературы, изд. Наука, 1977. -798 с.

91. Боровин А. В., Романова Л. В. и др. Спектральное определение редких и рассеянных элементов //М: Изд-во академии наук СССР, 1961.- 236 с.

92. К. Борен, Д. Хафмен. Поглощение и рассеяние света малыми частицами //М.: Мир, 1986.-660 с.

93. Пришивалко А.П. Оптические и тепловые поля внутри светорассеивающих частиц // Наука и техника. Минск, 1983. - 190 с.

94. Погодаев В.А. Частица грубодисперсного твердого аэрозоля в интенсивном световом поле //Физика горения и взрыва. 1983, №1. С. 73-76.

95. Бочкарев H.H., Гейнц Ю.Э., Землянов A.A., Кабанов А.М, Погодаев В.А. Оперативная оценка ослабления мощного излучения импульсного С02-лазера на приземных атмосферных трассах //Оптика атмосферы и океана. 1998, 11, №7.-С. 700-707.

96. Roessler D.M., Faxvog F.R., Optical properties of agglomerated asetylene smoke paticls at 0,5145 mkm and 10, 6 mkm wavelengths // JOSA, 1980, v. 70, №2. -P.-230-235.

97. П. Эткинс. Порядок и беспорядок в природе //М.: Мир, 1987. 223 с.

98. Д. Халл. Введение в дислокации //М.: Атомиздат, 1968. 280 с.

99. Любов Б.Я. Диффузионные изменения дефектной структуры твердых тел //М.: Металлургия, 1985. 206 с.

100. A.B. Пахомов. Аэрозоли лазерной плазмы //Дис. канд. физ.-мат. наук. Москва, 1990.- 118 с.

101. Миркин JI. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов//1961. 574 с.

102. Дж. Андруз, П. Бримблекумб, Т. Джикелз, П. Лисс. Введение в химию окружающей среды //Под ред. Г.А. Заварзина. М.: Мир, 1999. - 271 с.

103. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы //Санкт-Петербург, изд. "Химия", 1992.-287 с.

104. Химическая энциклопедия //М.: Большая Российская энциклопедия. 1992, т.1-5.

105. Таблицы физических величин //Справочник. М.: Атомиздат, 1976. 1006 с.

106. Хеймен Р. Светофильтры //М.: Издательство « Мир » . 1988. 216 с.

107. Андрухова Т.В., Курушин Ю.Н. Определение физико-химических свойств веществ, находящихся в поле мощного лазерного излучения с учетом образования кластеров //Сборник докладов Российской аэрозольной конференции. Москва, 1993. - С. 46-47.

108. Андрухова Т.В., Букатый В.И. Исследование испарения углеродных частиц в мощном лазерном поле при пониженном атмосферном давлении //Труды Международного аэрозольного симпозиума. Москва, 1994, Т.2. - С. 29.

109. Andrukhova T.V., Bukaty V.I. Study of evaporation of particles in the intense laser field at the reduced atmospheric pressure //International aerosol symposium "Theory of aerosols". Moscow, 1994, vol.2. - P. 29.

110. Андрухова T.B., Потехин Е.Ю. Динамика размеров и температуры аэрозольных частиц в мощных оптических полях при пониженном давлении //Известия Алтайского государственного университета. Барнаул: Изд-во АГУ, 1999, № 1 (П). -С. 59-63.184