Лазерное зондирование многокомпонентных газовых потоков тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

Шеманин Валерий Геннадьевич

ЛАЗЕРНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ

Специальность: 01.04.05 - Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Ульяновск - 2006

Работа выполнена на кафедре Общенаучных дисциплин в Новороссийском политехническом институте (филиале) ГОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет

(НПИ КубГТУ)

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор

Привалов Вадим Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Миков Сергей Николаевич

доктор технических наук, профессор Соколов Андрей Леонидович

доктор физико-математических наук, профессор

Фотиади Александр Эпаминондович

Ведущая организация Институт ядерных исследований РАН

Защита состоится " 29 " сентября 2006 г. в 1330 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.278.01 при ГОУ ВПО Ульяновский государственный университет по адресу: Университетская Набережная, корпус 1, ауд.701

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ульяновского государственного университета

Автореферат разослан " 20 " августа 2006 г.

Ученый секретарь к.ф.-м.н., доцент

О.Ю. Сабитов

Общая характеристика работы

Диссертация посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию методов лазерного зондирования аэрозольных частиц и молекул газов в многокомпонентных газовых потоках и содержит решение ряда задач, связанных с проблемой исследования и создания лазерных систем дистанционного зондирования таких потоков и предназначенных для использования в науке, технике, экологии и медицине.

Актуальность темы. Поиск новых лазерных методов и систем для дистанционного измерения параметров газовых потоков остается актуальным на протяжении последних четырех десятилетий с момента первого применения лазера для зондирования атмосферы в 1967 году. Дальнейшее развитие исследований в этом направлении привело к созданию новых лазерных систем, пригодных для практического применения и обогатило фундаментальные разделы 'физики и смежных областей. При исследовании многокомпонентных газовых потоков важную роль играют экспериментальные методы, так как экспериментальная информация в большинстве случаев является необходимой в качестве исходных данных для проведения дальнейших исследований параметров газовых потоков или их более детального изучения.

Из всего многообразия методов и измерительных систем для исследования газовых потоков в условиях рассеяния в свободной атмосфере были выбраны различные системы лазерного дистанционного зондирования, реализующие рассеяние Ми на аэрозольных частицах, комбинационное рассеяние света, флуоресценцию и дифференциальное поглощение и рассеяние лазерного излучения молекулами газа в потоке. Эти методы сегодня являются наиболее перспективными, так как применимость стандартных методов для измерения параметров газовьгх потоков оперативно и дистанционно представляется проблематичной.

Эффективное использование методов лазерных дистанционных измерений для исследования газовых потоков' требует разработки физической модели таких потоков и оптических эффектов, наблюдающихся в них под действием лазерного излучения, использования единого подхода для их описания, тщательной оценки потенциальных возможностей таких методов, диапазона ' их

применимости в дистанционном контроле конкретных компонент потока и влияния условий измерений на режимы работы лазерной системы Создание таких лазерных систем для решения таких исследовательских задач привело к появлению нового класса автоматизированных лазерных измерительных комплексов, обладающих уникальными свойствами и делающих такие системы незаменимыми в ряде научных и практических применений

Поэтому правильный выбор эффективного метода дистанционного измерения параметров газового потока для конкретной экспериментальной задачи делает такие экспериментальные исследования актуальными. Для этого также необходимы тщательные исследования самих методов регистрации сигналов рассеяния для получения максимального полезного сигнала, определяющего измеряемый параметр потока

Изменение ослабления излучения в атмосфере с ростом длин волн как лазерного излучения, так и излучения комбинационного рассеяния, нелинейная спектральная чувствительность фотоприемника и зависимость дифференциального сечения комбинационного рассеяния света молекулами от длины волны лазерного излучения в исследуемом газовом потоке приводят к сложному перераспределению интенсивностей спектральных полос молекул в спектре комбинационного рассеяния таких потоков. Поэтому такие исследования необходимы для учета конкретных параметров газовых потоков, выбранных длин волн лазера, расстояния зондирования и типа спектрометра для прогнозирования аналитических возможностей такого газоанализатора и выбора полос комбинационного рассеяния света молекулами, по которым могут быть измерены их концентрации в потоке.

Таким образом, актуальность работы состоит в необходимости комплексного подхода к описанию лазерных методов дистанционного зондирования на основе разработанной физической модели многокомпонентных газовых потоков, экспериментального обоснования эффективности этих методов, экспериментального поиска новых вариантов таких лазерных систем, эффективных способов обработки сигналов рассеяния и создания принципиально новых методов лазерного зондирования газовых потоков.

В данной работе отражен научный вклад автора в развитие этого направления. Начало исследований, представленных в диссертации.

относится к 1986 году. В это время в Институте НИПИОТСТРОМ НПО"Стромэкология" (г.Новороссийск) возникла проблема • дистанционного зондирования параметров ■ воздушного потока аэрозольных частиц, связанная с. необходимостью комплексных исследований и детального изучения зависимости параметров различных оптических эффектов, возникающих под действием лазерного излучения от характеристик самих потоков.

Предметом исследования в настоящей работе являются многокомпонентные газовые потоки, включающие твердые частицы и газовые молекулы. В . экспериментальных исследованиях использовались частицы реального цементного аэрозоля в воздушном потоке, вакуумные кюветы с молекулярным водородом и молекулярным йодом, для генерации аэрозольных частиц в воздущный поток использовались специально изготовленные авторами устройства. В вычислительных экспериментах дополнительно рассматривались углеродные частицы, радионуклиды, молекулы предельных, ароматических и серосодержащих углеводородов, а также окислы азота и серы в условиях свободной атмосферы.

Целью настоящей диссертационной работы является' разработка комплексного подхода к исследованию методов лазерного зондирования многокомпонентных газовых потоков, на основе физической модели таких потоков с учетом их временной и пространственной динамики, теоретические и экспериментальные исследования методов лазерных дистанционных измерений параметров таких потоков и перспективные методы и системы лазерного зондирования.

.. Основные задачи научных исследований:

-разработка комплексного подхода к исследованию методов лазерного зондирования многокомпонентных газовых потоков -на основе предложенной физической модели зондируемых потоков;

-экспериментальные исследования индикатрисы рассеяния на частицах реального цементного аэрозоля; ............. , .

-экспериментальные исследования зависимости интенсивности рассеяния Ми на таких частицах от их концентрации в потоке методом лазерного зондирования;

-экспериментальные исследования зависимости параметров лазерной искры в воздушном потоке частиц реального цементного аэрозоля от параметров потока, контролируемых лазерным доплеровским анемометром;

-экспериментальные исследования параметров молекул водорода лазерным дистанционным газоанализатором на комбинационном рассеянии света;

-проведение экспериментальных исследований параметров молекул йода на лабораторном газоанализаторе дифференциального поглощения и дистанционном флуоресцентном газоанализаторе;

-вычислительные эксперименты для проверки физической модели и построения оптимальной системы дистанционных газоанализаторов комбинационного рассеяния, флуоресценции и дифференциального поглощения исследуемых молекул,

-анализ полученных результатов и оценка . возможности применения такого газоанализатора комбинационного рассеяния в лазерной системе управления качеством атмосферного воздуха или предупреждения аварийных выбросов в нижние слои атмосферы над

АЭС

Для выполнения поставленных в работе задач использовались газодинамические, оптические и электрические методы экспериментальных исследований. Часть из них была усовершенствована для наших экспериментов и объектов, другие были разработаны автором Исследования проводились как с непрерывными Не - Ne газовыми лазерами, так и с импульсными YAG — Nd твердотельными лазерами в режиме с модулированной добротностью. Лазерные импульсы длительностью 10 не, кроме большой пиковой мощности, позволяют получить высокое пространственное разрешение по расстоянию зондирования и исследовать временную динамику лазерной искры в аэрозольном потоке для выяснение физических механизмов взаимодействия мощного лазерного излучения с такими газовыми потоками. На всех этапах экспериментов широко использовались спектроскопические методы и зондовые измерения для исследования твердой фазы в газовом потоке. Для регистрации импульсных оптических сигналов и их обработки использовались разработанные под руководством автора микропроцессорные измерительные системы, работающие на линии с компьютером.

Научная новизна диссертации определяется тем, что на основе выполненных впервые экспериментальных и теоретических исследований динамики состава или концентраций многокомпонентных газовых потоков предложен и результатами вычислительных экспериментов подтвержден единый подход к анализу и развитию методов лазерного зондирования таких потоков. Предложенный подход включает в себя физическую модель зондируемых потоков, учитывает их временную и пространственную динамику, а также позволяет связать параметры исследуемых потоков с характеристиками рассеянного излучения. С подощью.. развитых методов получены новые физические константы для частиц и молекул, входящих в состав исследованных потоков.

К наиболее существенным из полученных впервые научных результатов можно отнести следующие: ......

1 Получена индикатриса рассеяния Ми на аэрозольных частицах при их импульсной генерации в воздушный поток на участке временного релаксационного спада концентрации частиц в течение времени эксперимента.

2 Установлена линейная зависимость между интенсивностью рассеяния Ми в направлении назад на длине волны излучения лазера 532 нм и счетной концентрацией частиц.

3 Исследованы зависимости пороговых параметров оптического пробоя или лазерной искры от счетной концентрации твердых частиц в воздушном потоке и установлено, что интенсивность свечения плазмы лазерной искры линейно возрастает с концентрацией частиц для плотностей энергии лазерного импульса на длине волны 1064 нм менее 500 Дж/см2.

4 В результате экспериментов на лабораторном дистанционном газоанализаторе комбинационного рассеяния света получено дифференциальное сечение комбинационного рассеяния света молекулой водорода на длине волны 532 нм,

5 Экспериментально измерены дифференциальное сечение флуоресценции молекул 12 и сечение дифференциального поглощения молекул йода на длине волны 532 нм и на длине волны 1064 нм в качестве опорной на расстояниях до 8 м.

Наибольшую научную значимость имеют результаты выполненных впервые экспериментальных и теоретических исследований, которыми был подтвержден единый подход к анализу и развитию методов лазерного зондирования аэрозольных частиц и

молекул газов в многокомпонентных газовых потоках. Предложенный подход включает в себя физическую модель таких потоков с учетом их временной и пространственной динамики. На основе такого подхода получены новые физические константы для частиц и молекул, входящих в состав исследованных потоков, и показана возможность построения эффективных лазерных систем для дистанционного зондирования, что позволит сделать дистанционные измерения концентраций частиц и молекул массовыми.

Практическая значимость состоит в том, что предложенные в работе лазерные системы для экологического мониторинга могут быть использованы при разработке и создании экспериментальных образцов таких систем, параметры которых свидетельствуют о перспективности их использования в науке и различных технологиях, Наиболее важными из них являются.

- результаты экспериментальных исследований и создание экспериментальных образцов лазерных доплеровских анемометров для непрерывного измерения скорости и концентрации аэрозольных частиц в газовом потоке;

- результаты экспериментальных исследований и создание лабораторного стенда с замкнутым газоходом и генератором частиц для исследования индикатрисы рассеяния на частицах в воздушном потоке;

- результаты комплексных исследований по дистанционному измерению концентрации твердых частиц и газовых молекул на лабораторной установке и создание экспериментальных образцов дистанционных измерителей и газоанализаторов для решения различных экспериментальных задач.

Созданные экспериментальные образцы использовались при выполнении научных исследований в лабораториях НПО «Стромэкология», СПбГПУ, НПИ КубГТУ, в учебной работе на Радиофизическом факультете СПбГПУ и НПИ КубГТУ, а также передавались в виде экспериментальных образцов лазерных систем -Управление природных ресурсов Администрации г. Уфы. Институт океанологии РАН, ОКБ «Аметист» (Краснодар), ООО «ЭОЛ» (Новороссийск) и другим организациям.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

1 Комплексный подход к анализу и развитию методов лазерного зондирования многокомпонентных газовых потоков, включающий в себя физическую модель зондируемых потоков, предложен на основе выполненных впервые экспериментальных и теоретических исследований динамики состава таких потоков и подтвержден результатами вычислительных экспериментов.

2 Индикатриса рассеяния Ми на твердых частицах в воздушном потоке была получена в режиме импульсной генерации частиц в воздушный поток на участке временного спада концентрации частиц в течении эксперимента с компенсацией изменения концентрации частиц за это время по прозрачности потока на длине волны 850 нм.

3 Сечение рассеяния Ми на длине волны 532 нм, отнесенное к единице счетной концентрации твердых частиц в воздушном потоке, и энергия свечения лазерной искры в потоке с единичной концентрацией частиц при заданной плотности энергии лазерного излучения на длине волны 1064 нм, инициирующего эту искру, были измерены в результате одновременных дистанционных исследований интенсивности рассеяния Ми и пороговых параметров лазерной искры в таком аэродисперсном потоке при непрерывном контроле параметров потока лазерным доплеровским анемометром.

4 Дифференциальное сечение комбинационного рассеяния света молекулой Н2 на длине волны излучения второй гармоники YAG - Nd лазера 532 нм было измерено по экспериментальной зависимости энергии комбинационного рассеяния света на молекулах водорода от расстояния зондирования. Дифференциальное сечение флуоресценции молекулы Ь при зондировании на длине волны лазерного излучения 532 нм было измерено в результате экспериментальных исследований зависимости энергии флуоресценции на молекулах йода от расстояния зондирования. Сечение дифференциального поглощения молекулы 12 на длинах волн YAG - Nd - лазера 532 и 1064 нм было измерено в экспериментах по дифференциальному поглощению лазерного излучения молекулами йода на лабораторном газоанализаторе.

5 Варианты перспективных лазерных систем для'экологического мониторинга были разработаны по результатам вычислительных экспериментов на основе измеренных постоянных молекул, которые' позволили определить оптимальные параметры и режимы работы лазерных систем дистанционного зондирования исследованных'

молекул в газовых потоках и чистой атмосфере.

■ ■ : . ••¡ПГ/ i :.» .vi".., ....'.'■>.;.; .,,-и

Достоверность полученных результатов, научных положений и сделанных выводов подтверждается применением общепринятых методик исследований, созданием лабораторных лазерных систем для проведения комплексных исследований многокомпонентных газовых потоков, соответствием результатов экспериментальных и теоретических исследований, а также экспериментальными данными, полученными другими авторами.

Личный вклад автора. В исследованиях, определивших защищаемые положения и основные выводы диссертации, автору принадлежат постановка исследовательских задач, их решение, руководство всеми экспериментами и их проведение, в том числе и вычислительных экспериментов, в большинстве которых автор принимал непосредственное участие, а также объяснение или интерпретация полученных результатов.

Апробация диссертационной работы.

Основные результаты настоящей работы докладывались:

на Всесоюзной конференции «Фундаментальные исследования и новые технологии в строительном материаловедении» в Белгороде, 1989 г.; на 14 и 15-ой Всесоюзных конференциях «Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология быстропротекающих процессов» в Москве, ВНИИОФИ, 1989 и 1991 гг.; Научно - технической конференции «Экологические проблемы застройки Крыма» в Севастополе, 1990 г.; Международной конференции по измерительной технике «МЕ11А-91» в Москве, 1991 г.; 9-ой Научно - технической конференции «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение» в Москве, ВНИИОФИ, 1992 г.; семинаре «Лазеры в медицине и биологии» в Санкт-Петербурге, 1993 г.;, Российской Аэрозольной конференции в Москве, 1993 г, научной конференции «Лазеры в экологии» в Санкт-Петербурге, 1994 г.; Международном Аэрозольном симпозиуме в Москве, 1994 г.; Первой Международной конференции по коммерциализации экологических технологий в Москве, 1994 г.; Международной школе - семинаре - выставке «Лазеры и современное приборостроение» в Санкт-Петербурге, 1993 - 1995 гг ; 5-м Санкт-Петербургском семинаре - выставке «Лазеры для медицины и биологии» в Санкт-Петербург, 1997 г.; симпозиумах «Газовые лазеры на парах металлов и их применения» (ЛПМ) в Ростове-на-Дону, Новороссийске, Сочи, Туапсе, 1996, 1998, 2000, 2002 и 2004 г.г.; на

Международной конференции «Оптика лазеров» в Санкт-Петербурге, 1993 г.; на конференции «Лазеры для медицины, биологии и экологии» в Санкт-Петербурге, 2000 - 2006 г.г., Всероссийском симпозиуме «Лазерная диагностика и аналитика в науке и технологиях» в Санкт-Петербурге, 2000 г.; конференции «Лазеры, Измерения, Информация»«.Санкт-Петербурге; 2000 - 2006 г.г.; на 5-й и 6-й Международных конференциях «Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул» (АМРЬ) в Томске, 2001, 2003г.г.; Международной конференции «Уравнения состояния вещества» в п. Эльбрус (Кабардино-Балкария), 2000, 2002, 2004 и 206 г.г.; VI Международной конференции «Прикладная оптика» в С.Петербурге, 2004 и 2005 г.г.; Международном семинаре «Современные технологии мониторинга и освоения природных ресурсов южных морей» в Ростове-на-Дону, 2005 г.; Международной конференции «Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество» в п. Эльбрус, 1999, 2001, 2003, 2005 г.г. и 8-ой Международной конференции «Оптические методы исследования потоков» в Москве, 2005 г.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 52 работах, в том числе 1 препринт, 1 учебное пособие (в соавторстве), 34 статьи в центральных журналах и 16 статей - в сборниках.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, общим объемом 278 страниц, включая 36 таблиц, 98 рисунков, и список использованных источников из 288 наименований, из них 93 - работы автора.

Содержание работы

Во введении дана общая характеристика работы, показана роль многокомпонентных газовых потоков в природе и технологиях, определена цель настоящей работы и сформулированы задачи исследований, обоснована актуальность темы, научная новизна, практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту, и приведено краткое содержание диссертации.

В первой главе сделан анализ существующих методов измерения параметров аэродисперсных потоков. Собраны имеющиеся данные по физическим и в том числе оптическим характеристикам частиц реального цементного аэрозоля в воздушных потоках. Показано, что для контроля и диагностики таких аэродисперсных потоков необходимо измерение концентрации аэрозольных частиц в таких потоках, а также измерение скорости и распределения частиц по размерам. Сделан вывод о том, что для исследуемого полидисперсного аэрозоля можно пренебречь Рэлеевским рассеянием, и считать фактор эффективности рассеяния независящим от длины волны при зондировании на длинах волн менее 1,05 мкм. Оптические методы измерения концентрации твердых частиц в аэродисперсных потоках можно разделить на активные и пассивные. В зависимости от соотношения между величинами измерительного объема и объема, приходящегося на одну частицу в аэрозольном потоке, различают дифференциальные и интегральные методы измерения концентрации твердых частиц К измерителям, построенным на дифференциальном методе, относятся фотоэлектрические счетчики и спектрометры частиц, позволяющие определять счетную концентрацию и размеры аэрозольных частиц, проходящих через измерительный объем. В интегральных методах в измерительном объеме находится большое число частиц К интегральным методам относятся голография, лазерная доплеровская анемометрия и обратные методы оптики аэрозолей. Обратные методы оптики аэрозолей основаны на измерении количественных характеристик рассеянного или ослабленного аэрозольными частицами зондирующего излучения. В зависимости от угла в (угол между направлением распространения зондирующего луча и направлением от фотоприемника к измерительному объему) обратные методы можно разделить на следующие разновидности- 9 = 0°- метод спектральной прозрачности или абсорбционный, в ~ 0° - метод рассеяния под малыми углами или дифракционный; 0=180°- лидарный метод; 6 = 0° ... 1X0° — метод

полной индикатрисы или интегрального рассеяния света. Основным ограничивающим фактором для измерения концентрации частиц методом спектральной прозрачности является низкая пороговая чувствительность метода, а для крупных частиц дифракционная составляющая индикатрисы рассеяния направлена вперед в узком конусе угла рассеяния, поэтому сложно реализовать раздельную регистрацию прямого и рассеянного' излучения. Для измерения концентрации частиц аэрозоля и их распределения по размерам наиболее подходящим представляется метод интегрального рассеяния света частицами. Сделана оценка потенциальных возможностей этих методов для решения поставленных в работе задач.

В разделе 1.4 исследования индикатрисы рассеяния оптического излучения аэрозольными частицами« в< воздушном потоке были выполнены на экспериментальной установке на базе лабораторного стенда с замкнутым газоходам, в котором создается аэродисперсный поток с заданной скоростью и концентрацией частиц. Измерительное устройство построено по дифференциальной схеме с двумя фотоприемными каналами - измерительным и опорным. Подробно рассмотрены построение лабораторной установки и ее оптическая схема, сделаны оценки : ее технических характеристик и потенциальных возможностей. Для исключения неуправляемого изменения концентрации частиц за счет увлечения потоком ранее осевших частиц в течение всех экспериментальных исследований одновременно с измерением рассеянного под заданным углом излучения регистрируется излучение, прошедший через аэродисперсный поток, и это позволило вносить в результаты соответствующую корректировку с одновременным определением концентрации гравиметрическим методом. Для уменьшения времени измерений в процессе- проведения экспериментов генерация аэрозольных частиц в воздушный поток осуществлялась; в импульсном режиме с помощью специально разработанного импульсного генератора аэрозольных частиц, а сами измерения параметров потока при этом проводились после импульса генерации аэрозоля в течение времени релаксационного спада концентрации частиц в потоке. Для определения индикатрисы рассеяния были выполнены измерения в различных положениях фотоприемника рассеяния или при различных углах рассеяния. Сама же процедура;' измерений состояла в следующем. При одном значении угла рассеяния получены временные зависимости концентрации частиц, измеренной гравиметрическим

методом и сигналов рассеяния с началом отсчета от момента генерации -аэрозольных частиц в поток. По зависимостям между концентрациями и сигналами фотоприемника, установленного для фиксированного угла, осуществлялся пересчет полученных результатов, и тем самым, определялась индикатриса рассеяния для различных значений концентрации частиц. Далее было выполнено 7 серий полномасштабных измерений гравиметрическим методом с параллельным измерением сигналов рассеяния и пропускания, на основании результатов которых была построена экспериментальная зависимость концентрации частиц от времени. Было показано, что импульсная генерация частиц позволяет создавать контролируемое релаксационное падение концентрации от 10000 до десятков мг/м'1 в течение 1000 с и за это время выполнить серию таких измерений. Из временной зависимости массовой концентрации частиц очевидно, что экспериментальные точки зависимости сигнала рассеяния точнее аппроксимируются экспоненциальной кривой, чем значения концентрации аэрозольных частиц, полученные гравиметрическим методом. Это подтверждает меньшую аппаратурную погрешность оптических измерений по сравнению с гравиметрическим методом измерения концентрации аэрозольных частиц. Такой же характер носит временная зависимость оптической плотности с момента 1енерации частиц аэрозоля в поток, что дополнительно подтверждает строгую корреляцию всех примененных в экспериментах методов измерения концентрации аэрозольных частиц в аэродисперсном потоке (гравиметрический метод, метод интегрального рассеяния света и метод спектральной прозрачности). На основании этих измерений получено, что методом рассеяния света можно проводить измерения концентрации аэрозольных частиц вплоть до 4-104 мг/м5 при геометрических размерах нашей экспериментальной установки В результате была получена откорректированная зависимость сигнала рассеяния от угла рассеяния, т.е индикатриса рассеяния на твердых частицах. Эта зависимость имеет относительно плавный характер, что объясняется полидисперсностью частиц и конечностью ширины диаграммы направленности излучателя и поля зрения фотоприемников. При этом рассеяние вперед значительно превышает рассеяние назад, что соответствует случаю, когда размеры частиц соизмеримы и больше длины волны зондирующего излучения.

В разделе 1.5 для создания воздушного потока аэрозольных частиц с заданной концентрацией и скоростью частиц была изготовлена лабораторная установка на основе проточного газохода и генератора частиц. Скорость воздушного потока изменялась от 0 до 15 м/с. На выходе газохода создается воздушный поток ...частиц, через который проходят два сходящихся в фокусе объектива лазерных луча доплеровского анемометра, область пересечения. которых и .вырезает измерительный объем. Концентрации частиц на выходе г газохода непрерывно контролируется светодиодным измерителем , по поглощению излучения светодиода на длине волны ¡850 нм.,. ..•„.

В отличие от интегральных методов, в оптических дифференциальных методах измерения концентрации ... частиц измерительный объем выбирается таким образом, чтобы вероятность появления в нем более чем одной частицы была минимальной. К таким измерителям относятся лазерные доплеровские анемометры, позволяющие определять скорость, счетную концентрацию и размеры аэрозольных частиц, проходящих через измерительный объем.

Оптическая схема анемометра, в которой реализован, случай рассеяния назад, построена на основе газового лазера ЛГ-3 8 на длина волны 632,8 нм. Луч лазера разделяется на два поляризационным светоделителем и системой зеркал, а полученные два луча линзой фокусируются в поток. В точке пересечения создается измерительный объем V = 0.0177 мм3 . Эта же линза служит для сбора рассеянного излучения, а вторая линза, в фокусе которой установлена диафрагма диаметром 500 мкм для увеличения пространственного разрешения приемной оптики и уменьшения паразитной засветки, направляет это излучение на фотокатод ФЭУ-79.

На основании анализа возможных вариантов систем регистрации анемометров был изготовлен счетно - импульсный процессор, который включает три канала: первый - для измерения скорости, второй -концентрации и третий - распределения частиц по размерам.

Далее была выполнена калибровка этого анемометра. Показано, что только определение дисперсного состава частиц в потоке требует предварительной калибровки анемометра, измерения же скорости и концентрации частиц являются прямыми.

Для исследование режимов измерений анемометра была изготовлена лабораторная установка с экспериментальным образцом анемометра, патроном с фильтр - материалом и аппаратом для автоматического распыления жидких и порошкообразных веществ

АРПВ - 60М для создания воздушного потока частиц с концентрацией от 10 до 10000 мг/м3 и расходом воздуха от 0 до 70 л/мин. Полученные результаты свидетельствуют о том, что наблюдается четкая корреляция полученных экспериментальных значений, измеренных анемометром и другими методами.

В разделе 1.6 для создания лазерной системы для дистанционного исследования рассеяние Ми в направлении назад и параметров лазерной искры на частицах аэрозоля. Поэтому лабораторная установка включала в себя лазерный дистанционный измеритель концентрации частиц, далее измеритель, лазерно- искровой анализатор частиц, далее анализатор, и рассмотренный выше лазерный доплеровский анемометр. Установка была дополнена генератором частиц с газоходом. Для регистрации и обработки оптических сигналов были разработаны и изготовлены микропроцессорные измерительные системы, работающие на линии с персональным компьютером (ПК). Для исследования рассеяния Ми на частицах цементного аэрозоля был изготовлен лабораторный измеритель концентрации аэрозольных частиц на основе АИГ - N(1 лазера с энергией импульсов до 50 мДж длительностью 10 не на длине волны 532 нм. Лазерное излучение направлялось вдоль оси приемного телескопа типа Ньютона со сферическим зеркалом диаметром 0,4 м. Рассеянное назад аэрозолем излучение на той же длине волны собиралось этим зеркалом и направлялось через светофильтр на фотоприемник.

Был разработан универсальный контроллер УК2 для ввода импульсных сигналов с фотоприемников в ПК типа 1ВМ РС через интерфейс - 232 в виде программно управляемого устройства на базе микропроцессора серии К1816. Он работает под управлением программы ЛИ ДАР.

Исследование рассеяния Ми на частицах цементного аэрозоля проводилось на этом лабораторном измерителе. Калибровочная константа была измерена экспериментально в лабораторных условиях на трассе длиной 8 м на плоской мишени из молочного стекла МС-22, коэффициент диффузного отражения которого равен 0,5, и равна 9277 м" /Кл. Экспериментальные исследования зависимости интенсивности обратного рассеяния Ми на твердых частицах на длине волны 532 нм были выполнены для диапазона счетной концентрации 10... 1000 см"3. Получено, что сигнал обратного рассеяния Ми

линейно возрастает со счетной концентрацией частиц. Обработка этих результатов позволила определить по известной константе измерителя сечение рассеяния Ми на единицу концентрации - (3,2+ 0,5)- Ю'6 м2. Рассчитанное на основе предложенной физической модели такого потока значение сечения рассеяния Мй, отнесенное к ~ единице концентрации равное (2,1 ±0,6)* 10'6 м2 удовлетворительно совпадаете экспериментом.

Для проверки этих результатов было проведено зондирование облака частиц в закрытом помещении на расстоянии 60 м с помощью измерителя ЛИМО. Искусственно создавалось ^облако цементных частиц с концентрацией 100 см-3 в измерительном объеме. С помощью измерителя получено значение 76 ± 16 см,-3, Полученные калибровочные константы и сечение рассеяния частиц аэрозоля были использованы для экспериментального зондирования атмосферы над промышленным районом в г, Новороссийске с метеорологической дальностью видимости 30 км на высоте 20 м.

Для оценки мощности источника выброса загрязняющего вещества было выполнено экспериментальное исследование зависимости коэффициента обратного рассеяния СУ от мощности источника выбросаМ частиц реального цементного аэрозоля на длине волны 532 нм на том же лабораторном измерителе с дистанцией, зондирования 5 м. Обработка результатов измерений позволила определить по известной константе измерителя коэффициент обратного рассеяния (У для каждого значения мощности выброса М в диапазоне 20 100 мг/с. Полученная зависимость ,этих величин хорошо описывается функцией вида <У= А(М)Ш .с коэффициентом корреляции Я = 0.89 и константой А = (0 035 ± 0.002) с^км"1 мг 1/2."

В итоге для такого дистанционного измерителя получена линейная зависимость между коэффициентом обратного рассеяния Ми и счетной концентрацией частиц аэрозоля, по которой впервые измерено сечение рассеяния Ми на единицу концентрации частиц в воздушном потоке.

В разделе 1.7 выполнено исследование оптического пробоя в аэродисперсном потоке. Для оценки вероятности нагрева частицы до температуры разрушения, после которой развивается пробой, было рассмотрено несколько вариантов решения задачи теплопроводности. Выполненные оценки свидетельствуют о том, что при интенсивностях

/> 1012 Вт/м" тепловое разрушение и пробой могут развиваться на частицах любой формы.

Экспериментальные исследования оптического пробоя на аэрозольных частицах в воздушном потоке выполнены на лабораторном лазерно- искровом анализаторе на основе АИГ- Ыс1 лазера, генерирующего импульсы энергией до 0,3 Дж и длительностью 10 не на длине волны 1064 нм. Лазерное излучение фокусировалось объективом фокусным расстоянием 50 мм в объем аэродисперсного потока. Излучение плазмы пробоя собиралось приемным объективом через спектроанализатор на фотоприемник. Часть лазерного излучения стеклянной пластиной отводилось на фотодиод для контроля энергии лазерного импульса. Лазерное излучение, прошедшее сквозь плазму пробоя, собиралось второй линзой и через светофильтры направлялось на такой же фотодиод.

На этом анализаторе были выполнены исследования "зависимостей параметров оптического пробоя от концентрации частиц цементного аэрозоля в поле интенсивного (до 2-10 " Вт/см " ) лазерного излучения на длине волны 1064 нм. Скорость частиц и их концентрация непрерывно измерялись рассмотренным выше анемометром и поддерживалась на уровне п =60 см 3. Сначала экспериментально исследовались условия развития лазерной искры в воздушном потоке реального цементного аэрозоля и динамика свечения плазмы, образующейся в результате пробоя.

Фотохронограммы разлета плазмы пробоя показывают, что яркостная температура плазмы после окончания лазерного импульса изменяется незначительно за времена порядка 500 не, а скорости разлета не превышают 300 м/с, и, что после начальных быстрых процессов разлета плазменное образование практически не изменяет своего объема и лишь изменяет его яркость. Кроме того, было получено, что спектр излучения плазмы состоит из двух компонент: сплошной, интенсивной с временем свечения 50 не и линейчатой, слабосветящейся, но долгоживущей (до 2000 не) компоненты, характер которой определяется химическим составом аэрозоля.

Далее в работе исследовались пороговые характеристики пробоя в воздушном потоке аэрозоля в зависимости от концентрации частиц в

диапазоне 10 ... 1000 см 3. Полученная зависимость пороговой плотности энергии ц п от концентрации частиц п хорошо совпадает с расчетной до значения концентрации порядка 700 см"3. Скачок

пропускания плазмы лазерной искры Т на длине волны 1064 нм соответствует концентрации 170 см"3 и аналогичен наблюдавшемуся ранее другими авторами. Кроме того, для пороговой плотности энергии 740 Дж/см2 при достижении концентрации 160 см 3 вероятность пробоя равна 1,0. Для меньших плотностей энергии при одних и тех же значениях концентрации частиц вероятность пробоя уменьшается, но зависимость между концентрацией и вероятностью пробоя сохраняется.

Также была получена прямо пропорциональная зависимость между средней амплитудой свечения лазерной искры и концентрацией

частиц при плотностях энергии менее 750 Дж/см2 , что соответствуют расчетным данным. По этим результатам было рассчитано значение энергии импульса свечения лазерной искры, отнесенное к единице концентрации частиц и единице плотности энергии инициирующего лазерного импульса, которое для условий нашего эксперимента оказалось равным 2,8-10"'° cms.

Вторая глава посвящена измерению концентрации молекул водорода лазерным дистанционным газоанализатором на комбинационном рассеянии света. На первом этапе был изготовлен лабораторный лазерный газоанализатор на комбинационном рассеянии света, на котором и были измерены зависимости мощности комбинационного рассеяния чистым молекулярным водородом в направлении назад от расстояния зондирования и вычислено значение дифференциального сечения комбинационного рассеяния молекул Нг.

Газоанализатор на комбинационном рассеянии света был построен на основе YAG - Nd лазера и приемного телескопа типа Ньютона со сферическим зеркалом диаметром 0,4 м и фотоприемника ФЭУ-79, сигнал с которого £// пропорционален мощности комбинационного рассеяния света водородом. Для выделения в спектре комбинационного рассеяния полосы собственных колебаний молекулы Нт с волновым числом v0=4161 см" при зондировании на длине волны излучения второй гармоники YAG - Nd лазера использовался интерференционный светофильтр с максимумом пропускания на длине волны 683 нм и полушириной 5 нм.

Импульс YAG: Nd лазера длительностью 10 не и энергией 10 мДж на длине волны 532 нм направлялся в специальную кювету с окнами под углом Брюстера, заполненную чистым водородом с концентрацией 2,7-101усм"3. Часть лазерного излучения использовалась

для создания опорного сигнала, который задавал начало отсчета времени, а его амплитуда - энергию лазерного импульса. Рассеянное назад излучение комбинационного рассеяния молекулой Нг собиралось с расстояния до 2 м телескопом типа Ньютона на ФЭУ-79.

Для перевода амплитуды сигнала комбинационного рассеяния в энергию импульса комбинационного рассеяния были выполнены калибровочные эксперименты и получено значение коэффициента передачи фотоприемного тракта Кф = 0.38 ±0.06 мкДж/В. По этим данным была построена зависимость энергии импульса комбинационного рассеяния света молекулами водорода от расстояния зондирования К,

В нашей экспериментальной ситуации мощность регистрируемого излучения комбинационного рассеяния в предположении однократного рассеяния в направлении назад и отсутствии ослабления излучения на воздушной трассе длиной до 2 м в соответствии с предложенной моделью можно описать уравнением лазерного зондирования для комбинационного рассеяния света. Решение этого уравнения с параметрами нашего газоанализатора позволило впервые получить значение дифференциального сечения комбинационного рассеяния (Ысг/сИЭ) молекулами Нг при возбуждении лазерным излучением с длиной волны 532 нм. Это измеренное значение равно (4.3 ± 0.9)- Ю"30 см2/ср.

Далее были выполнены вычислительные эксперименты по лазерному зондированию молекулярного водорода в газовых потоках и ( чистой атмосфере. Мощность регистрируемого излучения комбинационного, рассеяния исследуемыми молекулами в предположении однократного рассеяния, в направлении назад в рамках предложенной .физической модели можно описать уравнением лазерного. зондирования для комбинационного рассеяния света. На длине волны комбинационного рассеяния молекулярным водородом пропускание атмосферы рассчитывалось по известным значениям коэффициента ослабления к(Л1,К) по закону Бугера - Ламберта -Бера.

Для выбора оптимальной длины волны лазера такого газоанализатора для дистанционного измерения концентрации исследуемых молекул в газовом потоке или чистой атмосфере в различных условиях зондирования и получения максимальной мощности комбинационного рассеяния на фотоприемнике необходимо

численное решение такого уравнения с заданными параметрами экспериментальной задачи

На первом этапе рассмотрен случай ночного зондирования или зондирование в условиях отсутствия фоновой засветки. Во всем диапазоне зондирования для заданных экспериментальных условий максимальную мощность на фотоприемнике газоанализатора позволяют получить две длины волны ÄL~ 347 нм vi Л,.~ 355 нм

Однако все эти расчеты были выполнены в отсутствие фоновой засветки, которая является существенным фактором, ограничивающим дальность действия газоанализатора такого типа, в особенности, при работе в светлое время суток. Полученные результаты расчетов показывают, что молекулярный водород можно обнаружить только до 0,5 км, используя длины волн медного лазера 289, 271 и 255 нм, до 0,3 км - длину волны 308 нм эксимерного лазера на ХсСЬ и почти до 2 км, используя четвертую гармонику YAG - Nd лазера 266 нм.

Отдельную задачу представляет численное решение уравнения лазерного зондирования для комбинационного рассеяния света молекулами Н2 для наклонных трасс в атмосфере, для которых изменение коэффициента ослабления с высотой Н аппроксимировалось функцией вида

к(Н) - к(0) ехр (- 0.79 Н). Результаты расчетов показывают, что с увеличением расстояния сигнал комбинационного рассеяния уменьшается почти на два порядка в диапазоне 1 .. 6 км, при этом в диапазоне высот 1 ... 6 км мощность комбинационного рассеяния уменьшается лишь на один порядок.

На последнем этапе этого эксперимента были определены минимально обнаружимые газоанализатором на комбинационном рассеянии света концентрации молекул водорода в атмосфере для мощности лазерного излучения 100 кВт на четвертой и третьей гармониках YAG - Nd лазера на длинах волн 266 и 355 нм с учетом фонового излучения Солнца в дневное время суток Затем была решена обратная задача расчета концентраций NA , которые могут быть измерены на заданных расстояниях из того же диапазона для энергии лазерного импульса Е 0 =10 мДж, которую можно получить с помощью промышленного лазера. Анализ этих результатов позволяет заключить, что для всех молекул четвертая гармоника позволит работать на расстояниях до 2 км, а на расстояниях до 1 км может быть

зарегистрировано .и 1015 см _3, но третья гармоника позволит работать лишь до 100 м.

Для „наших экспериментальных условий было выполнено численное решение уравнения лазерного зондирования для комбинацирнного^р^ссеяния света в режиме счета фотонов для длин волн ладеров,2и зондирования молекулярного водорода в атмосфере с концентрацией порядка Na — 1016 см"3 в диапазоне расстояний 0.Д ... 6.0 . км. Получено, что для обнаружения молекулы Н2 на расстоянии R — 1,0, км от излучателя требуется время измерения порядка 4,7 мс» а расстояния - R = 6,0 км - 2,3 с.

;Трассовые газоанализаторы дифференциального поглощения и рассеяния в ИК диапазоне для зондирования газовых молекул в атмосфере используют, .два лазерных пучка, ослабление которых определяется по сигналам рассеяния в направлении 180?: одного - в максимуме полосы поглощения. молекулы, а второго — вне. этой полосы... Поэтому для дистанционного измерения концентрации молекулярного водорода Н2: и его изотопных аналогов в газовом потрл?е представляет интерес численное решение уравнения лазерного зондирования для дифференциального поглощения и рассеяния. Согласно предложенной модели в этом случае вся информация о концентрации молекул водорода содержится в сомножителе Т (Ль R), который может быть" представлен в виде к (Хи R) = кА (Лц R) +

Na(R)cr0CA,[), где первое слагаемое является коэффициентом ослабления; атмосферы ¿г на длине волны лазерного излучения за вычетом молекул водорода, а второе - произведение концентрации модекул Н2!на сечение резонансного поглощения этих молекул.

Были выполнены численные расчеты отношения мощностей сигналов дифференциального поглощения и рассеяния для выбранных значений концентраций исследуемых молекул и выбранных длин волн в'Диапазоне расстояний зондирования 0,01 ... 10,0 км. Получено, что для, ■•>., расстояния зондирования 10 м диапазон допустимых

* П "1 о | о -у

концентраций 10 ..г., 10. см" , а для расстояния 10 км-10 ... 10 см" для интегрального значения по всей трассе. Далее, были рассчитаны значения фоновой мощности Pb(X,R) для нашего случая. Сравнение этих результатов позволило заключить, что наибольшее превышение мощности рассеяния над фоновой получено для концентраций менее 1016 см"3 для всего диапазона расстояний.

Третья глава посвящена дистанционному измерения концентрации молекулярного йода на лабораторном газоанализаторе. На первом этапе были выполнены экспериментальные исследования флуоресценции молекул 12712 на лабораторном газоанализаторе для получения зависимости интенсивности флуоресценции молекулярного йода в направлении назад от парциального давления йода или его концентрации в заданном объеме.

Лабораторная установка была изготовлена на той же базе, что и газоанализатор на комбинационном рассеянии света. Для возбуждения флуоресценции молекул йода также было использовано излучение второй гармоники YAG -Nd лазера с длиной волны 532 нм, попадающей в широкую полосу поглощения молекулы йода, которое направлялось в специальную вакуумную кювету с окнами под углом Брюстера. Парциальное давление Ь в кювете изменялось нагреванием отростка кюветы от 25 до 85°С в водяном термостате. Рассеянное назад излучение флуоресценции молекул йода собиралось с расстояния 2 м телескопом типа Ньютона со сферическим зеркалом диаметром 0,4 м через специальный светофильтр с максимумом пропускания на длине волны 590 нм и полушириной 85 нм на ФЭУ-79. По этим результатам был построен график зависимости сигнала флуоресценции от концентрации молекул йода, который, хорошо аппроксимируется прямой линией. Обработка результатов измерений дала значение дифференциального сечения флуоресценции на длине волны 532 нм равное (daF (Xi)/dQj = (4.2 + 0 !)■ 10 " см2/ср в диапазоне концентраций от 7.42- Ю15 см"3 до 3.24-1016 см"3 в хорошем согласии с данными других работ.

Далее с использованием того же подхода были выполнены вычислительные эксперименты по лазерному флуоресцентному зондированию молекулярного йода. Для этого численно решалось уравнения лазерного зондирования для флуоресценции молекул 1271г . Получено, что лазер мощностью 100 кВт на длинах волн 532, 578, 510 нм позволит зарегистрировать на любом расстоянии из заданного диапазона минимально возможную концентрацию молекул от 2- 10й до 3-Ю14 см'3. Тогда как для такой же мощности на других длинах волн меньше 532 нм значение концентрации будет 1015 ... I016 см"3 соответственно.

Далее, по аналогии с предыдущей главой 2, были выполнены вычислительные эксперименты для зондирования комбинационного рассеяния молекул йода В основе эксперимента лежит предложенная

ранее физическая модель, на основании которой было выполнено численное решение уравнения лазерного зондирования для рассеянного назад колебательного комбинационного рассеяния молекулами mI2 с целью выбора длины волны излучения для обнаружения минимально возможной концентрации молекулярного йода. Линии излучения медного лазера попадают точно в полосу поглощения молекулы йода-. Поэтому для них и второй гармоники YAG - Nd лазера рассмотрен случай резонансного усиления комбинационного рассеяния. Результаты расчетов показывают, что молекулярный йод с концентрацией Na = 1016 см~3 можно обнаружить

до 2,2 км на длине волны Al - 510 нм и до 1,7 км на Я/. = 578 нм.

В разделе 3.3 проведено исследование дифференциального поглощения лазерного излучения молекулами йода для дистанционного измерения концентрации молекул йода. Была изготовлена лабораторная установка трассового газоанализатора дифференциального поглощения и исследованы зависимости коэффициента дифференциального поглощения от парциального давления йода или его концентрации в специальной кювете. В этой установке излучение YAG: Nd лазера с импульсами длительностью 10 не и энергиями 25 мДж на длине волны 532 нм и 40 мДж - на длине волны 1064 нм направлялось в специальную вакуумную кювету с йодом с окнами под углом Брюстера. Интенсивность прошедшего сквозь кювету с йодом излучения на длине волны 532 нм ослаблялось за счет поглощения в йоде и через интерференционный светофильтр направлялось на фотодиод. Одновременно измерялась интенсивность лазерного излучения на длине волны 1064 нм, также прошедшего сквозь кювету с йодом, и служащего в качестве опорного сигнала в дифференциальной схеме измерения. Импульсы напряжений с четырех одинаковых фотодиодов вводились в измерительную систему и записывались в ПК. Парциальное давление 12 в кювете как и ранее изменялось нагреванием отростка кюветы от 25 до 85°С в водяном термостате. Относительная погрешность измерений составила 11%. С точностью наших измерений результаты для расстояний зондирования от 1 до 8 м совпали. По графику зависимости коэффициента X от концентрации молекул йода для расстояния 4 м было рассчитано сечение поглощения молекул йода на длине волны 532 нм, которое оказалось равным оа = (1.88±0.37)-10',s см2 в диапазоне концентраций от 7,42-Ю1 см"3 до 3,24-1016 см"3.

Далее был выполнен вычислительный эксперимент по дифференциальному поглощению и рассеянию молекулярного йода с целью выбора оптимального варианта трассового газоанализатора дифференциального поглощения и рассеяния для зондирования молекулярного йода в газовой смеси или чистой атмосфере Для этого численно решалось уравнение лазерного зондирования для дифференциального поглощения и рассеяния.

Результаты расчетов показывают, что таким газоанализатором можно измерить концентрацию молекулярного йода в атмосфере в условиях дневного зондирования в диапазоне Ю5 .. Ю14см"3 на трассе до 5 км.

Четвертая глава посвящена компьютерной реконструкции спектра комбинационного рассеяния света исследуемыми молекулами с учетом трансформации полос этих молекул при лазерном дистанционном зондировании с расстоянием.

На первом этапе с использованием предложенной физической модели было выполнено исследование трансформации спектра комбинационного рассеяния на примере молекул метана СН4 и его дейтерозамещенных аналогов СНзО и СНг02 на различных длинах волн зондирующего лазерного излучения в зависимости от расстояния зондирования для 0,1 ... 6,0 км. Компьютерная реконструкция спектров комбинационного рассеяния света исследуемым газовым потоком различного состава основана на расчете мощностей рассеянного в направлении назад излучения по уравнению лазерного зондирования для комбинационного рассеяния света этими молекулами, как и ранее на основе общего подхода, и расчетов полуширин полос молекул для соответствующих экспериментальных условий в свободной атмосфере.

Реконструкция спектра комбинационного рассеяния света исследуемым газовым потоком производилась следующим образом Для каждого расстояния зондирования были вычислены относительные пиковые интенсивности всех шести полос комбинационного рассеяния. Эти значения интенсивностей и полуширин полос были взяты как параметры функции Лоренца или Фойгта, описывающих форму контура полосы комбинационного рассеяния. По ним рассчитывались шесть контуров полос комбинационного рассеяния света с шагом по волновым числам 2 см"1 и затем проводилось их суммирование. Полученная огибающая и являлась суммарным спектром комбинационного рассеяния этим

потоком на заданном расстоянии от излучателя. Для газового потока с равной концентрацией компонент, длины волны лазерного излучения 578,2 нм и расстоянии зондирования 1,0 км две полосы в спектре практически сливаются и, кроме того, наблюдается перекрытие с третьей полосой. Поэтому для количественных измерений остаются лишь три другие полосы комбинационного рассеяния.

Далее, с тех же позиций рассмотрена трансформация спектра комбинационного рассеяния, смеси молекул метана СН4, пропана СзН8 и бутана С4Н10 на длинах волн лазера на парах меди на расстояниях зондирования 0,1 ... 2,0 км. По полученным значениям мощностей комбинационного рассеяния были проведены расчеты контуров полос комбинационного рассеяния исследуемых молекул.

Таким образом,... разработанная процедура компьютерной реконструкции позволяет предсказать вид лазерного спектра комбинационного рассеяния, исследуемого потока метана, пропана и бутана на различных расстояниях зондирования для выбранной длины волны лазера и тем самым повысить точность измерения концентраций исследуемых молекул в этом потоке.

Пятая глава посвящена разработке лазерных систем дистанционного зондирования для экологического мониторинга и, особенно, систем управления качеством атмосферного воздуха

Ранее., г,автрром были предложены варианты разработки и изготовления нескольких типов таких систем, предназначенных для решения различных задач экологического мониторинга: и непрерывного контроля загрязнения атмосферы. Продолжая исследования в данном направлении на основе развитого подхода, рассмотрен вариант использование лазерной системы для мониторинга выбросов загрязняющих веществ на промышленном предприятии.

На первом этапе показана перспективность применения дистанционного газоанализатора на комбинационном рассеянии света в системе управления качеством атмосферного воздуха и предложена методика лазерных дистанционных измерений концентраций загрязняющих веществ в атмосфере.

Для оценки потенциальных возможностей такой лазерной системы по обнаружению молекул загрязняющих веществ в атмосфере над промышленным районом был выполнен вычислительный эксперимент по их .зондированию в атмосфере методом комбинационного рассеяния света на основе предложенной физической модели.

Сравнивая полученные значения мощности комбинационного рассеяния молекул и фоновые мощности для выбранных излучений лазеров, можно сказать, что для молекул H2S, CH3SH максимальный сигнал комбинационного рассеяния и наибольшее его превышение над фоном достигается с использованием Я/. = 271 нм, для остальных молекул наилучший вариант зондирования - применение XL = 266 нм.

Таким образом, оптимальный режим работы такой лазерной системы в условиях дневного зондирования обеспечивается Си- или YAG: Nd лазерами. При этом исследуемые вещества можно зарегистрировать на следующих расстояниях от излучателя: диоксид серы SO2 до 2.0 км; диоксид азота N02 - 3 0 км; оксид азота NO -

1.1 км, метан СНд до 2.2 км; этан С:Н6 до 3.0 км; пропан CiH8 - до

3.2 км; бутан С4Н10 — до 3.5 км; пентан С^Н^ - до 3.8 км, гексан СьНы -до 3.8 км; бензол С0Н6 - 3.5 км; толуол СуН8 - до 2.2 км и пиридин C5H5N - до 2.2 км.

Для выбора оптимальных параметров такой системы на комбинационном рассеянии света для обнаружения минимально возможной концентрации исследуемых молекул на фотоприемнике в режиме счета фотонов также выполнено численное решение уравнения лазерного зондирования для колебательного комбинационного рассеяния этими молекулами в диапазоне расстояний зондирования 0,01 ... 6,0 км. Результаты расчетов для молекул бензола, метана, оксида азота и диоксида серы показывают, что наилучшим результатом зондирования молекул для всех загрязняющих веществ является длина волны лазерного излучения Я;. = 266 нм.

В существующих лазерных системах обработка сигналов ориентирована на измерение параметров газовой смеси или атмосферы. Однако часто требуется не столько измерение самих параметров, сколько обнаружение и регистрация недопустимого превышения концентрации над заданным уровнем, обнаружение утечек газа, поиск полезных ископаемых и другие задачи. Пороговый алгоритм работы газоанализатора на комбинационном рассеянии света, настроенного на конкретные молекулы в газовых выбросах, заключается в своевременном срабатывании при превышении заданного значения концентраций этих молекул Другой вариант - это зондирование газового потока на срезе источника выбросов для предупреждения аварийных ситуаций на предприятиях.

Экологический контроль радиоактивного загрязнения нижних слоев атмосферы в шлейфе выбросов перерабатывающих предприятий радиохимического цикла и АЭС стал особенно актуальным после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Для детектирования ультрамалых концентраций этих радионуклидов в атмосфере на расстояниях более 1 км, а не просто ионизации атмосферного воздуха под действием радиоактивности, необходимо применение активных методов дистанционного зондирования радиоактивного загрязнения -дифференциального поглощения и рассеяния и лазерной атомной флуоресценции.

Для лазерного зондирования мелкодисперсного углеродного аэрозоля использовался лазер на YAG- Nd в дистанционном измерителе концентрации аэрозольных частиц в газовых потоках или чистой атмосфере. Было выполнено численное решение уравнения лазерного зондирования для упругого рассеяния Ми на исследуемых частицах в направлении назад для длин волн такого лазера:~

Результаты расчетов для углеродного аэрозоля позволяют заключить^ что • наибольшее превышение мощности обратного рассеяния' над фоновой получено для длины волны 1064 нм, что позволит получить с помощью такого измерителя дальность зондирования 1 км при мощности лазера 1 кВт. Увеличение мощности до 100 кВт позволит увеличить дальность зондирования до 2,5 км.

В трассовом газоанализаторе дифференциального поглощения и рассеяния-'для'дистанционного зондирования радионуклидов в нижних слоях -атмосферы возможно ' применение излучения гармоник твердотельных лазеров или параметрических генераторов и их гармоник в видимой и ближней ИК области спектра. Уравнение лазерного зондирования для упругого молекулярного рассеяния в направлении назад использовалась в том же виде, что и ранее в разделе 4. Сечения резонансного поглощения радионуклидов были рассчитаны по данным о силах осцилляторов линий, а при отсутствии таких данных сечения были оценены косвенным путем.

Были выполнены расчеты по уравнению лазерного зондирования для дифференциального поглощения и рассеяния отношения мощностей сигналов дифференциального поглощения для выбранных значений концентрации исследуемых атомов цезия; ксенона, криптона, йода, стронция, теллура, бария и выбранных длин волн в диапазоне расстояний зондирования 10 ... 10 000 м. Превышение над фоном выполняется для длин волн более 750 нм, а для остальных длин волн

i n» -3

это возможно лишь для концентрации меньше LI) см . Газоанализатором дифференциального поглощения и рассеяния можно измерить концентрацию в диапазоне 108 - К)15 см° вдоль трассы длиной до 1О км.

Используя тот же подход, что и в разделе 4, далее было выполнено численное решение уравнения лазерного зондирования для атомной флуоресценции радионуклидов с целью выбора длины волны излучателя флуоресцентного измерителя для обнаружения минимально возможной концентрации радионуклидов. Получено, что для цезия лучший результат дает длина волны 455 нм, для стронция -293 нм, теллура — 225, хотя на длине волны 238 нм спад зависимости с расстоянием медленнее, и бария — 307 нм Случай с водородом приведен для сравнения, так как резонансная флуоресценция атомов водорода возможна лишь в возбужденном состоянии.

Учет фоновой засветки позволяет заключить, что наибольшее превышение энергии импульса флуоресценции над фоновой получено для теллура на обеих длинах волн - 225 и 238 нм и дальность зондирования 400 м. Для стронция на длине волны 293 нм дальность зондирования составила 300 м, как и для атомарного водорода. Дальность зондирования 250 м получена для цезия на длине волны 455 нм, а 200 и 100 м соответственно для обеих длин волн для бария.

В Заключении представлены основные результаты и выводы по всей диссертации.

Основные результаты работы

1 На основе выполненных впервые экспериментальных и теоретических исследований динамики состава многокомпонентных газовых потоков предложен комплексный подход к анализу и развитию методов лазерного зондирования таких потоков, включающий в себя физическую модель зондируемых потоков, и подтвержден результатами вычислительных экспериментов.

2 Индикатриса рассеяния на аэрозольных частицах в воздушном потоке была получена в режиме импульсной генерации частиц в воздушный поток на участке временного спала концентрации частиц в течение эксперимента, причем для компенсации изменения концентрации частиц за это время в лабораторной установке введен оптический канала по прозрачности потока на длине волны 850 нм.

.3 В результате одновременных дистанционных экспериментальных исследований интенсивности рассеяния Ми и пороговых параметров лазерной искры в аэродисперсном потоке при непрерывном контроле параметров потока лазерным доплеровским анемометром были s измерены сечение рассеяния Ми, отнесенное к единице счетной концентрации частиц в воздушном потоке и энергия свечения лазерной искры единицы концентрации твердых частиц в потоке при заданной плотности энергии лазерного излучения на длине волны 1064 нм, инициирующего эту искру.

. 4 Из экспериментальной зависимости энергии комбинационного рассеяния света молекулами водорода от расстояния зондирования было получено Дифференциальное сечение комбинационного рассеяния света молекулой Н2 на длине волны излучения второй гармоники YAG - Nd лазера 532 нм.

Дифференциальное сечение флуоресценции молекулы Ь при зондировании на., длине волны лазерного излучения 532 нм было измерено в результате экспериментальных исследований зависимости энергии флуоресценции на молекулах йода от расстояния зондирования.

В экспериментах по дифференциальному поглощению лазерного излучения молекулами йода на лабораторном трассовом газоанализаторе было измерено сечение дифференциального поглощения молекулами 12 на длинах волн YAG - Nd - лазера 532 и 1064 нм.

5 Варианты перспективных лазерных систем для экологического мониторинга были разработаны по результатам вычислительных экспериментов на основе измеренных постоянных молекул, которые позволили определить оптимальные параметры и режимы работы лазерных систем дистанционного зондирования исследованных молекул в газовых потоках и чистой атмосфере.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1 Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Шугуров Г.С. Лазерный доплеровский

анемометр для исследования аспирационных потоков. Цемент. 1989. N8. С. 11 - 12.

2 Шеманин В.Г., Коккоз А.Ф., Шугуров Г.С. Исследование эффективности фильтрующих материалов с помощью лазерного доплеровского анемометра. //Труды НПО"Стромэкология" Новороссийск. 1989. С. 57 - 60.

3 Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Широкова Г.М, Шугуров Г.С. Лазерный доплеровский анемометр. Приборы и техника эксперимента. 1990 N 5. С. 245, 246.

4 Вритов К.В., Ишенин С.П., Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Шугуров

Г.С. Оптический спектроанализатор на ПЭВМ. // Труды НПО "Стромэкология". Новороссийск. 1990. С. 77 - 82.

5 Голубничий П.И., Громенко В.М., Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Шугуров Г.С. Оптический пробой в аэродисперсном потоке. // Труды НПО "Стромэкология". Новороссийск. 1990. С. 70 - 76.

6 Голубничий П.И., Громенко В.М., Шеманин В.Г., Шугуров Г.С. Оптический пробой в аэродисперсном потоке. Квантовая электроника. 1991. Т. 18. N 4. С. 483 - 485.

7 Голубничий П.И., Громенко В.М., Крутов Ю.М., Шеманин В.Г. ,

Шугуров Г.С. Динамика оптического пробоя в аэродисперсной среде. Квантовая электроника. 1991. Т. 18. N 9. С. 1098 - 1099.

8 Шугуров Г.С., Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г. Лазерно-искровой анализатор тяжелых металлов. Измерительная техника. 1992. №7. С. 34, 39-41.

9 Шеманин В.Г., Туркина Г.И, Лазерный анализатор тяжелых металлов

в водных растворах. Научное приборостроение. 1993. Т.З. №2, С. 93 -97.

10 Туркина Г.И., Шеманин В.Г. Локальная система атмосферного мониторинга. Научное приборостроение. 1993. Т 3. №2. С.98 - 102.

11 Туркина Г.И., Шеманин В.Г. Локальная система атмосферного мониторинга. //Сборник науч. трудов. НГМА КубГУ Вып. 2. Краснодар. 1994. С. 98 - 104.

12 Привалов В.Е., Шеманин В.Г. О выборе источника излучения для одной из задач лазерного зондирования. Оптика и спектроскопия. 1997. Т.82. №4. С. 700 - 702.

13 Привалов В.Е!, Шеманин В.Г. Об определении минимальной энергии импульса при лазерном зондировании на гармониках Nd-YAG лазера. Оптика и спектроскопия. 1997. Т.82. №5. С. 873 - 875.

14 Лактюшкин Г.В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры зондирования молекулярного водорода в атмосфере на наклонных трассах лидаром с Nd-YAG лазером. Журнал технической физики. 1998. Т. 68. №1. С.20 - 22.

15 Privalov V. Е. and Shemanin V. G. Lidars for Control and Measurements. Proceedings of SPIE. 1998. Vol. 3345, P. 6-10.

16 Привалов В.E,, Шеманин В.Г. Параметры флуоресцентного лидара для зондирования молекулярного йода в атмосфере. Оптика атмосферы и океана. 1998. Т.11. С. 237 - 239. ' ' *

17 Privalov V.E., Shemanin V.G. Gas laser lidar system optimization for hydrogen molecules monitoring in atmosphere. Proceedings of SPIE. ' 1998; Vol. 3403. P. 276 - 284.

18 Лактюшкин Г.В., Привалов B.E., Шеманин В.Г. Расчет оптимальных параметров лидара с лазером на парах меди. при дистанционном зондировании Н2. Письма в Журнал технической физики. 1998. Т.24. № 4. С.32 - 35.

19 Привалов В.Е., Смирнов В.Б., Шеманин В.Г. Расчет параметров лазерного дистанционного зондирования молекулярного водорода. Препринт НИИ «Российский центр лазерной физики» СПбГУ., Санкт-Петербург. 1998. 20 с.

20 Привалов В^Е., Шеманин В.Г. Параметры лидара комбинационного рассеяния для зондирования молекулярного йода в атмосфере. Оптика и спектроскопия. 1998. Т. 85. N 1. С. 161 - 165.

21 Воронина Э.И., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Расчет параметров лазерного дистанционного зондирования молекулярного водорода.. Научное приборостроение. 1998. Т.8. № 1-2. С. 68 - 70.

22 Лактюшкин Г.В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Оптимизация лидара с газовыми лазерами для зондирования молекулярного водорода в атмосфере. Приборы и системы управления. 1998. № 7. С. 43 -44.

23 Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Расчет параметров лидара для обнаружения паров йода в атмосфере. М.: Приборы и системы управления. 1998. № 12. С. 60 - 63.

24 Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры лидара дифференциального поглощения для обнаружения молекулярного йода в атмосфере. Оптический журнал. 1999. Т.66. № 2. С. 40-42.

25 Привалов В.Е, Шеманин В.Г. Оптимизация лидара дифференциального поглощения и рассеяния для зондирования молекулярного водорода в атмосфере Журнал технической физики. 1999. Т.69. Вып.8. С.65 - 68.

26 Лактюшкин Г.В., Привалов В.Е, Шеманин В.Г. Оптимизация лидара с газовыми лазерами для зондирования молекулярного водорода в атмосфере на наклонных трассах Оптический журнал 1999. Т.66 №7. С 106- 108.

27 Charty P.V., Shemanin V.G. Optical instrument for aerosol-dust-air flows diagnosing Proceeding of SPIE. 1999. Vol 3687. P. 56 - 58.

28 Привалов B.E., Шеманин В.Г. Лазерное зондирование углеводородов в атмосфере Приборы и системы управления. 1999. № 6. С. 48 - 49.

29 Меркурьев С В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лидар комбинационного рассеяния для дистанционного зондирования серосодержащих углеводородов в атмосфере Письма в Журнал технической физики. 2000. Т 26. № I С. 23 - 25

30 Privalov V.E., Shemanin V.G. Hydrogen and iodine molecules lidar monitoring in atmosphere. Proceedings of SPIE 2000. Vol 4064. P. 2- 11.

31 Privalov V.E, Shemanin V.G. Atmosphere hydrocarbons lidar monitoring. Proceedings of SPIE. 2000. Vol. 4064. P .12 - 15

32 Веремьев P.H , Привалов В.Е , Шеманин В.Г. Оптимизация лидара с полупроводниковыми лазерами для зондирования молекулярного йода и водорода в атмосфере. Журнал технической физики. 2000. Т.70 Вып.5. С. 115-118

33 Privalov V.E , Shemanin V.G. Molecular iodine laser monitoring in the atmosphere. Proceedings of SPIE. 2000, Vol. 4316. P 36-42

34 Rybalko A.V., Charty P.V., Shemanin V.G. Dust concentration measurement laser instrument at industrial conditions. // Proceeding of SPIE. 2000. Vol 4316. P 130 - 136.

35 Шеманин В.Г., Юров Ю.Л Лазерное зондирование молекулярного водорода в воздушном потоке. «Физика экстремальных состояний вещества-2001». Черноголовка. ИПХФ РАН. 2001. С. 145 - 146

36 Привалов В Е. Шеманин В.Г. Дистанционное лазерное зондирование углеводородов в атмосфере. Письма в Журнал технической физики. 2001. Т.27, Вып. 21. С. 71 -75.

37 Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры лидаров для дистанционного зондирования газовых молекул и аэрозоля в атмосфере. Учебное пособие. Балтийский ГТУ «ВОЕНМЕХ». Санкт-Петербург. 2001. 56 с.

38 Привалов В.Е., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Дифференциальная схема лидарного детектирования ультрамалых концентраций серосодержащих углеводородов. Экологические системы и приборы. 2002. № 3; С:23 - 26.

39 Privalov V.E., Shemanin V.G. Lidar measurements of Iodine molécule

; ' concentration. Proceedings of SPIE. 2002. Vol. 4900. P. 78 - 82.

40 Воронина Э.И., Привалов B.E., Шеманин В.Г. Лидарное

" 'зЬндйрованиеJ Молекул йода при низких давлениях. Оптика и

спектроскопия. 2002: Т. 93. № 4. С. 699-701.

41 Воронина Э.И., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лидарная система управления качеством- над промышленным районом. Эколог ические системы и приборы. 2002. № 4. С. 13 — 15.

42 Привалов В.Е., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Повышение эффективности работы пылегазоочистного оборудования с помощью автоматического лазерного измерителя концентрации твердых частиц. Экологические системы и приборы. М. 2002. №10. С. 21 -25. ;

43 Grishina E.N., Voronina E:I., Shemanin V.G. Raman lidàr -spectrum reconstruction of methane and deuterium containing methanes mixture. Proceeding of SPIE; 2003. Vol: 5066. P: 133 - 139.

44 Privàlôv V.E'"!SHëmànîn V.G., Charty P.V. Increasing dust-absorbing equipment'operatiori efficiency using the automatic laser instrument for solid particle concentration measurement. Proceeding of SPIE, 2003. Vol. 5066. P: 140 - 145.

45 Привалов B.E., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Способ лидарного • измерения ультрамалых концентраций серосодержащих загрязняющих; веществ. Безопасность жизнедеятельности. 2003. №9. С.26 - 29.

46 Воронина Э.И:;'Привалов В.Е , Шеманин В.Г. Лидарная система определения* аварийных выбросов углеводородов в атмосферу. Безопасность жизнедеятельности. 2003. № 9. С. 30 - 33.

47 Воронина Э.И:, Сапожников Д.Ю., Шеманин В.Г. Система управления лидарной станцией мониторинга загрязнений атмосферы промышленного района. Безопасность жизнедеятельности. 2003. № 9. С. 34 - 37.

48 Привалов В.Е., Шсманин В.Г. Дистанционное измерение концентрации углеродного аэрозоля в атмосфере с помощью аэрозольного лидара. «Физика экстремальных состояний вещества-2004». Черноголовка, ИПХФ РАН. 2004. С. 192 - 194.

49 Privalov V.E., Charty P.V. and Shemanin V.G. Polydisperse aerosol in air flow Mi scattering indicatrix experimental studies. Proceeding of SPIE. 2004. Vol. 5447. P. 242 - 250.

50 Privalov V.E., Charty P.V. and Shemanin V.G. Optical properties of the poydisperse aerosols in air flows at their pulse generation studies. Proceeding of SPIE. 2004. Vol. 5447. P. 251 - 259.

51 Grishina E.N., Shemanin V.G., Voronina E.I. Lidar Raman spectrum of the alkane molecules in gaseous phase transformation computer modeling. Proceedings of SPIE. 2004. Vol. 5447. P. 260 - 267.

52 Воронина Э.И., Привалов B.E., Шеманин В.Г. Зондирование молекул водорода на лабораторном лидаре КР. Письма в Журнал технической физики. 2004. Т. 30. Вып. 5. С. 14 - 17.

Подписано в печать 14.08.06 г. Печать трафаретная. Бумага офсетная. Формат бумаги 60 X 84/16. Усл. п. л. 0, 93. Заказ № 779. Тираж 150.

ОАО "Новороссийское полиграфобьединснис" 353900, г. Новороссийск, ул. Свободы, 16

ВВЕДЕНИЕ

1 ОПТИЧЕСКОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АЭРОЗОЛЬНЫХ ПОТОКОВ

1.1 Аэрозольные потоки

1.2 Оптические характеристики аэрозольных частиц

1.3 Методы измерения концентрации частиц

1.4 Оптические методы измерения концентрации твердых частиц в воздушном потоке

1.5 Индикатриса рассеяния твердых частиц в потоке

1.6 Лазерный доплеровский анемометр для контроля параметров воздушного потока частиц аэрозоля

1.7 Лазерный дистанционный измеритель концентраций аэрозольных частиц

1.8 Оптический пробой в аэродисперсном потоке

1.9 Выводы к разделу

2 ОСОБЕННОСТИ ЗОНДИРОВАНИЯ МОЛЕКУЛ С МАЛЫМ СЕЧЕНИЕМ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА

НА ПРИМЕРЕ ВОДОРОДА)

2.1 Измерение концентрации молекул водорода в газовых потоках

2.2 Лабораторный дистанционный газоанализатор на комбинационном рассеянии света

2.3 Вычислительный эксперимент по лазерному зондированию молекулярного водорода

2.4 Вычислительный эксперимент по лазерному зондированию молекулярного водорода трассовым газоанализатором

2.5 Вычислительный эксперимент для работы газоанализатора на комбинационном рассеянии света в режиме счета фотонов

2.6 Выводы к разделу

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ

ДВУХАТОМНЫХ МОЛЕКУЛ (НА ПРИМЕРЕ ЙОДА)

3.1 Дистанционные измерения концентрации молекулярного йода на лабораторном флуоресцентном газоанализаторе

3.2 Вычислительный эксперимент для зондирования молекул йода по комбинационному рассеянию света

3.3 Дифференциальное поглощение лазерного излучения молекулами

3.4 Выводы к разделу

4 КОМПЬЮТЕРНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ СПЕКТРА КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА

МОЛЕКУЛАМИ ПРИ ДИСТАНЦИОННОМ

ЗОНДИРОВАНИИ

4.1 Трансформация полос комбинационного рассеяния света молекулами при дистанционном зондировании

4.2 Компьютерная реконструкция спектра комбинационного рассеяния смеси молекулами метана и его дейтерозамещенных аналогов в газовой фазе

4.3 Компьютерная реконструкция спектра комбинационного рассеяния молекулами предельных углеводородов в газовой смеси

4.4 Выводы к разделу

5 ЛАЗЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ЛИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ

5.1 Лазерная система управления качеством атмосферного воздуха

5.2 Применение газоанализатора на комбинационном рассеянии света в системе управления качеством атмосферного воздуха

5.3 Молекулы загрязняющих веществ и их параметры

5.4 Вычислительный эксперимент по зондирования молекул загрязняющих веществ в атмосфере методом комбинационного 210 рассеяния света

5.5 Зондирование молекул загрязняющих веществ газоанализатором на комбинационном рассеянии света в режиме счета фотонов

5.6 Лазерная система предупреждения аварийных выбросов в атмосферу

5.7 Лазерное зондирование радионуклидов в атмосфере

5.8 Лазерное зондирование мелкодисперсного углеродного аэрозоля

5.9 Лазерное зондирование некоторых радионуклидов в атмосфере трассовым газоанализатором дифференциального поглощения и рассеяния

5.10 Лазерное зондирование радионуклидов по атомной флуоресценции

5.11 Выводы к разделу 5 248 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 249 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Диссертация посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию методов лазерного зондирования аэрозольных частиц и молекул газов в многокомпонентных газовых потоках и содержит решение ряда задач, связанных с проблемой исследования и создания лазерных систем дистанционного зондирования таких потоков и предназначенных для использования в науке, технике, экологии и медицине.

Актуальность темы. Поиск новых лазерных методов и систем для дистанционного измерения параметров газовых потоков остается актуальным на протяжении последних четырех десятилетий с момента первого применения лазера для зондирования атмосферы в 1967 году. Дальнейшее развитие исследований в этом направлении привело к созданию новых лазерных систем, пригодных для практического применения и обогатило фундаментальные разделы физики и смежных областей. При исследовании многокомпонентных газовых потоков важную роль играют экспериментальные методы, так как экспериментальная информация в большинстве случаев является необходимой в качестве исходных данных для проведения дальнейших исследований параметров газовых потоков или их более детального изучения.

Из всего многообразия методов и измерительных систем для исследования газовых потоков в условиях рассеяния в свободной атмосфере были выбраны различные системы лазерного дистанционного зондирования, реализующие рассеяние Ми на аэрозольных частицах, комбинационное рассеяние света, флуоресценцию и дифференциальное поглощение и рассеяние лазерного излучения молекулами газа в потоке. Эти методы сегодня являются наиболее перспективными, так как применимость стандартных методов для измерения параметров газовых потоков оперативно и дистанционно представляется проблематичной.

Эффективное использование методов лазерных дистанционных измерений для исследования газовых потоков требует разработки физической модели таких потоков и оптических эффектов, наблюдающихся в них под действием лазерного излучения, использования единого подхода для их описания, тщательной оценки потенциальных возможностей таких методов, диапазона их применимости в дистанционном контроле конкретных компонент потока и влияния условий измерений на режимы работы лазерной системы. Создание таких лазерных систем для решения таких исследовательских задач привело к появлению нового класса автоматизированных лазерных измерительных комплексов, обладающих уникальными свойствами и делающих такие системы незаменимыми в ряде научных и практических применений.

Поэтому правильный выбор эффективного метода дистанционного измерения параметров газового потока для конкретной экспериментальной задачи делает такие экспериментальные исследования актуальными. Для этого также необходимы тщательные исследования самих методов регистрации сигналов рассеяния для получения максимального полезного сигнала, определяющего измеряемый параметр потока.

Изменение ослабления излучения в атмосфере с ростом длин волн как лазерного излучения, так и излучения комбинационного рассеяния, нелинейная спектральная чувствительность фотоприемника и зависимость дифференциального сечения комбинационного рассеяния света молекулами от длины волны лазерного излучения в исследуемом газовом потоке приводят к сложному перераспределению интенсивностей спектральных полос молекул в спектре комбинационного рассеяния таких потоков. Поэтому такие исследования необходимы для учета конкретных параметров газовых потоков, выбранных длин волн лазера, расстояния зондирования и типа спектрометра для прогнозирования аналитических возможностей такого газоанализатора и выбора полос комбинационного рассеяния света молекулами, по которым могут быть измерены их концентрации в потоке.

Таким образом, актуальность работы состоит в необходимости единого подхода к описанию лазерных методов дистанционного зондирования на основе разработанной физической модели многокомпонентных газовых потоков, экспериментального обоснования эффективности этих методов, экспериментального поиска новых вариантов таких лазерных систем, эффективных способов обработки сигналов рассеяния и создания принципиально новых методов лазерного зондирования газовых потоков. В данной работе отражен научный вклад автора в развитие этого направления. Начало исследований, представленных в диссертации, относится к 1986 году. В это время в НПО «Стромэкология» (г. Новороссийск) возникла проблема дистанционного зондирования параметров воздушного потока аэрозольных частиц, связанная с необходимостью комплексных исследований и детального изучения зависимости параметров различных оптических эффектов, возникающих под действием лазерного излучения от характеристик самих потоков.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка единого подхода к исследованию методов лазерного зондирования многокомпонентных газовых потоков на основе физической модели таких потоков с учетом их временной и пространственной динамики, теоретические и экспериментальные исследования методов лазерных дистанционных измерений параметров таких потоков и перспективные методы и системы лазерного зондирования.

Для этого решались следующие задачи научных исследований: -разработка единого подхода к исследованию методов лазерного зондирования многокомпонентных газовых потоков на основе предложенноГ: физической модели зондируемых потоков;

-экспериментальные исследования индикатрисы рассеяния на частицах аэрозоля;

-экспериментальные исследования зависимости интенсивности рассеяния Ми на таких частицах от их концентрации в потоке методом лазерного зондирования;

-экспериментальные исследования зависимости параметров лазерной искры в воздушном потоке аэрозольных частиц от параметров потока, контролируемых лазерным доплеровским анемометром; -экспериментальные исследования параметров молекул водорода лазерным дистанционным газоанализатором на комбинационном рассеянии света; -проведение экспериментальных исследований параметров молекул йода на лабораторном газоанализаторе дифференциального поглощения и дистанционном флуоресцентном газоанализаторе;

-вычислительные эксперименты для проверки физической модели и построения оптимальной системы дистанционных газоанализаторов комбинационного рассеяния, флуоресценции и дифференциального поглощения исследуемых молекул;

-анализ полученных результатов и оценка возможности применения такого газоанализатора комбинационного рассеяния в лазерной системе управление качеством атмосферного воздуха или предупреждения аварийных выбросов в нижние слои атмосферы над АЭС.

Предметом исследования в настоящей работе являются многокомпонентные газовые потоки, включающие твердые частицы и газовые молекулы. В экспериментальных исследованиях использовались частицы реального цементного аэрозоля в воздушном потоке, вакуумные кюветы с молекулярным водородом и молекулярным йодом, для генерации аэрозольных частиц в воздущный поток использовались специально изготовленные авторами устройства. В вычислительных эксперментах дополнительно рассматривались углеродные частицы, радионуклиды, молекулы предельных, ароматических и серосодержащих углеводородов, а также окислы азота и серы в условиях свободной атмосферы.

Для выполнения поставленных в работе задач использовались газодинамические, оптические и электрические методы экспериментальных исследований. Часть из них была усовершенствована для наших экспериментов и объектов, другие были разработаны автором. Исследования проводились как с непрерывными Не - Ne газовыми лазерами, так и с импульсными YAG - Nd твердотельными лазерами в режиме с модулированной добротностью. Лазерные импульсы длительностью 10 не, кроме большой пиковой мощности, позволяют получить высокое пространственное разрешение по расстоянию зондирования и исследовать временную динамику лазерной искры в аэрозольном потоке для выяснение физических механизмов взаимодействия мощного лазерного излучения с такими газовыми потоками. На всех этапах экспериментов широко использовались спектроскопические методы и зондовые измерения для исследования твердой фазы в газовом потоке. Для регистрации импульсных оптических сигналов и их обработки использовались разработанные под руководством автора микропроцессорные измерительные системы, работающие на линии с персональным компьютером.

Настоящая работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников.

В первой главе сделан анализ существующих методов измерения параметров аэродисперсных потоков. Подробно рассмотрены все оптические методы измерений и дана оценка их потенциальных возможностей для решения поставленных в работе задач. Собраны имеющиеся данные по оптическим характеристикам частиц реального цементного аэрозоля.

Дано описание лабораторной установки для исследования индикатрисы рассеяния на таких частицах. Подробно рассмотрена методика эксперимента, сделаны оценки погрешностей и приведены основные результаты этих экспериментальных исследований. Далее дано подробное описание лабораторного генератора воздушного потока аэрозольных частиц и лабораторного лазерного доплеровского анемометра для непрерывного контроля этого потока. Для лазерного зондирования такого потока создана лабораторная установки дистанционного измерителя концентрации частиц. Подробно рассмотрены основные части измерителя: YAG- Nd лазер, фотоприемник и микропроцессорная измерительная система. Выполнено экспериментальное исследование зависимости интенсивности рассеяния Ми от концентрации частиц, которая позволила получить новую постоянную -сечение рассеяния на единицу концентрации частиц. Далее выполнены экспериментальные исследования параметров лазерной искры в воздушном потоке частиц реального цементного аэрозоля от их концентрации на лабораторном лазерно - искровом анализаторе. В результате измерено значение интенсивности свечения искры на единицу концентрации частиц и единицу плотности пробойной энергии лазерного импульса.

Во второй главе приведены результаты экспериментальных исследований на лабораторном дистанционном газоанализаторе комбинационного рассеяния молекул водорода и измерено дифференциальное сечение комбинационного рассеяния молекулы Н2 на длине волны зондирования. Вычислительные эксперименты для режимов измерений газоанализаторов комбинационного рассеяния и дифференциального поглощения и рассеяния молекул водорода позволили определить оптимальные длины волн лазерного излучения, максимальные мощности сигнала и минимальные концентрации молекул Н2 в атмосфере с учетом солнечного фона. Отдельно рассмотрен режим счета фотонов.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований молекулярного йода на лабораторном флуоресцентном газоанализаторе и газоанализаторе дифференциального поглощения. В результате измерены величинами дифференциального сечения флуоресценции и сечения дифференциального поглощения молекулы 12 на длине волны излучения 532 нм. Вычислительные эксперименты для режимов измерений на флуоресцентном газоанализаторе и газоанализаторах комбинационного рассеяния и дифференциального поглощения и рассеяния молекул йода выполнены для различных длин волн лазерного излучения и широкого диапазона расстояний для получения максимальной мощности сигнала газоанализатора и минимальной концентрации молекул Ь в атмосфере с учетом солнечного фона.

В четвертой главе рассмотрена компьютерная реконструкция спектра комбинационного рассеяния исследуемых молекул предельных углеводородов для лазерного зондирования в широком диапазоне расстояний, по результатам которой можно измерять интенсивность изолированных линий в спектре комбинационного рассеяния этих молекул и повысить точность измерения концентраций молекул в газовом потоке.

В пятой главе предложен вариант лазерной системы управления качеством атмосферного воздуха над промышленным районом на основе газоанализатора комбинационного рассеяния и выполнено численное решение уравнения лазерного зондирования для комбинационного рассеяния света на молекулах предельных, ароматических и серосодержащих углеводородов и окислов азота и серы в атмосферном воздухе в условиях мощного солнечного фона. Дан анализ методики измерений, работы системы, основных результатов и режима счета фотонов для уменьшения уровня детектируемых концентраций исследуемых молекул. Рассмотрен вариант лазерной системы предупреждения аварийных выбросов в атмосферу над АЭС и представлены результаты вычислительных экспериментов по лазерному зондированию углеродного аэрозоля v радионуклидов в атмосфере.

В заключении приводятся основные результаты работы.

Научная новизна диссертации определяется тем, что на основе выполненных впервые экспериментальных и теоретических исследований динамики состава или концентраций многокомпонентных газовых потоков предложен и результатами вычислительных экспериментов подтвержден единый подход к анализу и развитию методов лазерного зондирования таких потоков. Предложенный подход включает в себя физическую модель зондируемых потоков, учитывает их временную и пространственную динамику, а также позволяет связать параметры исследуемых потоков с характеристиками рассеянного излучения. С помощью развитых методов получены новые физические константы для частиц и молекул, входящих в состав исследованных потоков.

К наиболее существенным из полученных впервые научных результатов можно отнести следующие:

1 Получена индикатриса рассеяния Ми на аэрозольных частицах при их импульсной генерации в воздушный поток на участке временного релаксационного спада концентрации частиц в течении времени эксперимента.

2 Установлена линейная зависимость между интенсивностью рассеяния Ми в направлении назад на длине волны лазера 532 нм и счетной концентрацией частиц.

3 Исследованы зависимости пороговых параметров оптического пробоя или лазерной искры от счетной концентрации твердых частиц в воздушном потоке и установлено, что интенсивность свечения плазмы лазерной искры линейно возрастает с концентрацией частиц для плотностей л энергии лазерного импульса на длине волны 1064 нм менее 500 Дж/см .

4 В результате экспериментов на лабораторном дистанционном газоанализаторе комбинационного рассеяния света получено дифференциальное сечение комбинационного рассеяния света молекулой водорода на длине волны 532 нм.

5 Экспериментально измерены дифференциальное сечение флуоресценции молекул Ь и сечение дифференциального поглощения молекул йода на длине волны 532 нм и на длине волны 1064 нм в качестве опорной на расстояниях до 8 м.

Наибольшую научную значимость имеют результаты выполненных впервые экспериментальных и теоретических исследований, которыми был подтвержден единый подход к анализу и развитию методов лазерного зондирования аэрозольных частиц и молекул газов в многокомпонентных газовых потоках. Предложенный подход включает в себя физическую модель таких потоков с учетом их временной и пространственной динамики. На основе такого подхода получены новые физические константы для частиц и молекул, входящих в состав исследованных потоков, и показана возможность построения эффективных лазерных систем для дистанционного зондирования, что позволит сделать дистанционные измерения концентраций частиц и молекул массовыми.

Практическая значимость состоит в том, что предложенные в работе лазерные системы для экологического мониторинга могут быть использованы при разработке и создании экспериментальных образцов таких систем, параметры которых свидетельствуют о перспективности их использования в науке и различных технологиях. Наиболее важными из них являются: результаты экспериментальных исследований и создание экспериментальных образцов лазерных доплеровских анемометров для непрерывного измерения скорости и концентрации аэрозольных частиц в газовом потоке; результаты экспериментальных исследований и создание лабораторного стенда с замкнутым газоходом и генератором частиц для исследования индикатрисы рассеяния на частицах в воздушном потоке;

- результаты комплексных исследований по дистанционному измерению концентрации твердых частиц и газовых молекул на лабораторной установке и создание экспериментальных образцов дистанционных измерителей и газоанализаторов для решения различных экспериментальных задач.

Созданные экспериментальные образцы использовались при выполнении научных исследований в лабораториях НПО «Стромэкология», СПбГПУ, НПИ КубГТУ, в учебной работе на Радиофизическом факультете СПбГПУ и НПИ КубГТУ, а также передавались в виде экспериментальных образцов лазерных систем - Управление природных ресурсов Администрации г. Уфы, Институт океанологии РАН, ОКБ «Аметист» (Краснодар), ООО «ЭОЛ» (Новороссийск) и другим организациям.

Достоверность полученных результатов, научных положений и сделанных выводов подтверждается применением общепринятых методик исследований, созданием лабораторных лазерных систем для проведения комплексных исследований многокомпонентных газовых потоков, соответствием результатов экспериментальных и теоретических исследований, а также экспериментальными данными, полученными другими авторами.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

1 Комплексный подход к анализу и развитию методов лазерного зондирования многокомпонентных газовых потоков, включающий в себя физическую модель зондируемых потоков, предложен на основе выполненных впервые экспериментальных и теоретических исследований динамики состава таких потоков и подтвержден результатами вычислительных экспериментов.

2 Индикатриса рассеяния Ми на твердых частицах в воздушном потоке была получена в режиме импульсной генерации частиц в воздушный поток на участке временного спада концентрации частиц в течении эксперимента с компенсацией изменения концентрации частиц за это время по прозрачности потока на длине волны 850 нм.

3 Сечение рассеяния Ми на длине волны 532 нм, отнесенное к единице счетной концентрации твердых частиц в воздушном потоке, и энергия свечения лазерной искры единицы концентрации твердых частиц в потоке при заданной плотности энергии лазерного излучения на длине волны 1064 нм, инициирующего эту искру, были измерены в результате одновременных дистанционных экспериментальных исследований интенсивности рассеяния Ми и пороговых параметров лазерной искры в таком аэродисперсном потоке при непрерывном контроле параметров потока лазерным доплеровским анемометром.

4 Дифференциальное сечение комбинационного рассеяния света молекулой на длине волны излучения второй гармоники YAG - Nd -лазера 532 нм было измерено по экспериментальной зависимости энергии комбинационного рассеяния света на молекулах водорода от расстояния зондирования. Дифференциальное сечение флуоресценции молекулы 12 при зондировании на длине волны лазерного излучения 532 нм было измерено в результате экспериментальных исследований зависимости энергии флуоресценции на молекулах йода от расстояния зондирования. Сечение дифференциального поглощения молекулы 12 на длинах волн YAG - Nd -лазера 532 и 1064 нм было измерено в экспериментах по дифференциальному поглощению лазерного излучения молекулами йода на лабораторном трассовом газоанализаторе.

5 Варианты перспективных лазерных систем для экологического мониторинга были разработаны по результатам вычислительных экспериментов на основе измеренных постоянных молекул, которые позволили определить оптимальные параметры и режимы работы лазерных систем дистанционного зондирования исследованных молекул в газовых потоках и чистой атмосфере.

Основные результаты настоящей работы докладывались: на Всесоюзной конференции "Фундаментальные исследования и новые технологии в строительном материаловедении " в Белгороде, 1989 г.; на 14 и 15 Всесоюзных конференциях " Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология быстропротекающих процессов " в Москве, ВНИИОФИ, 1989 и 1991 гг.; на Научно - технической Конференции " Экологические проблемы застройки Крыма" в Севастополе, 1990 г.; на Международной Конференции по измерительной технике "MERA-91" г Москве, 1991 г.; на 9 Научно - технической Конференции "Фотометрия и ее метрологическое обеспечение " в Москве, ВНИИОФИ, 1992 г.; на Семинаре "Лазеры в медицине и биологии" в Санкт-Петербурге, 1993 г.; на Российской Аэрозольной Конференции в Москве, 1993 г;, на Семинаре "Лазеры в экологии" в Санкт-Петербурге, 1994 г.; на Международном Аэрозольном Симпозиуме в Москве, 1994 и 1996 г.г.; на Первой Международной Конференции по коммерциализации экологических технологий в Москве, 1994 г.; на Международной Школе - Семинаре - Выставке "Лазеры и современное приборостроение" в Санкт-Петербурге, 1993 - 1995 гг.; на 5, 6 и 7-ой Санкт-Петербургской школе - семинаре - выставке „Лазеры для медицины и биологии" в Санкт-Петербург, 1997 - 1999 г.г.; на Симпозиумах «Лазеры на парах металлов» в Ростове-на-Дону,

Новороссийске, Туапсе, Лоо, 1998 -2004 г.г.; на Конференциях "Оптика лазеров" в Санкт-Петербурге, 1993 г.; на Конференции „Лазеры для медицины, биологии и экологии" в Санкт

Петербурге, 2000 - 2006 г.г.; на Всероссийском симпозиуме «Лазерная диагностика и аналитика в науке и технологиях» в Санкт-Петербурге, 2000 г.; на конференции „Лазеры, Измерения, Информация" в Санкт-Петербурге, 2000 - 2006 г.г.; на 5-й и 6-й Международных конференциях „Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул" (AMPL) в Томске, 2001, 2003; 2005 г.г.; на Международной конференции «Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество» в п. Эльбрусе, 1999, 2001, 2003, 2005 г.г.; на Международной конференции «Уравнения состояния вещества» в п. Терсколе, 2000, 2002, 2004 и 2006 г.г.;. на V и VI-й Международной конференции «Прикладная оптика» в Санкт-Петербурге, 2004 и 2005 г.г.; на Международном семинаре «Современные технологии мониторинга и освоения природных ресурсов южных морей» в Ростове-на-Дону, 2005 г.; на 8-й Международной научно-технической конференции «Оптические методы исследования потоков» в Москве, 2005 году, и опубликованы в работах [39, 42, 45, 46, 53, 70, 74, 81, 110, 138, 173, 182, 183, 189, 196, 206, 207, 209, 210, 212 -215, 228, 231, 232, 236, 237 - 241, 245 -247, 250, 252 - 254, 256 - 258, 270, 272, 273, 282].

Основные результаты работы можно суммировать следующим образом:

1 Комплексный подход к анализу и развитию методов лазерного зондирования многокомпонентных газовых потоков, включающий в себя физическую модель зондируемых потоков, предложен на основе выполненных впервые экспериментальных и теоретических исследований динамики состава таких потоков и подтвержден результатами вычислительных экспериментов.

2 Индикатриса рассеяния Ми на твердых частицах в воздушном потоке была получена в режиме импульсной генерации частиц в воздушный поток на участке временного спада концентрации частиц в течении эксперимента с компенсацией изменения концентрации частиц за это время по прозрачности потока на длине волны 850 нм.

3 Сечение рассеяния Ми на длине волны 532 нм, отнесенное к единице счетной концентрации твердых частиц в воздушном потоке, и энергия свечения лазерной искры единицы счетной концентрации твердых частиц в потоке при единичной плотности энергии лазерного излучения на длине волны 1064 нм, инициирующего эту искру, были измерены в результате одновременных дистанционных экспериментальных исследований интенсивности рассеяния Ми и пороговых параметров лазерной искры в таком аэродисперсном потоке при непрерывном контроле параметров потока лазерным доплеровским анемометром.

4 Дифференциальное сечение комбинационного рассеяния света молекулой Н2 на длине волны излучения второй гармоники YAG - Nd -лазера 532 нм было измерено по экспериментальной зависимости энергии комбинационного рассеяния света на молекулах водорода от расстояния зондирования. Дифференциальное сечение флуоресценции молекулы 12 при зондировании на длине волны лазерного излучения 532 нм было измерено в результате экспериментальных исследований зависимости энергии флуоресценции на молекулах йода от расстояния зондирования. Сечение дифференциального поглощения молекулы h на длинах волн YAG - Nd -лазера 532 и 1064 нм было измерено в экспериментах по дифференциальному поглощению лазерного излучения молекулами йода на лабораторном трассовом газоанализаторе.

5 Варианты перспективных лазерных систем для экологического мониторинга были разработаны по результатам вычислительных экспериментов на основе измеренных постоянных молекул, которые позволили определить оптимальные параметры и режимы работы лазерных систем дистанционного зондирования исследованных молекул в газовых потоках и чистой атмосфере.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена исследованию методов лазерного зондирования многокомпонентных газовых потоков.

1. Грин X., Лейн В. Аэрозоли пыли, дымы и туманы - Л.: Издательство

2. Химия», Ленинградское отделение, 1969.428с.

3. Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир, 1975. 378с.

4. Бабуха Г.Л., Шрайбер А.А. Взаимодействие частиц полидисперсногоматериала в двухфазных потоках. Киев: Наукова Думка, 1972. 176 с.

5. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. С.1. Петербург, 1992. 130с.

6. Справочник по пыле- и золоулавливанию.// Под ред. Русанова А.А. М.:

7. Энергоатомиздат, 1983. 312 с.

8. Уорк К., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль. М.: Мир,1980. 370 с.

9. Тимашев В.В., Цернес Р.Я. Зависимость прочности сепарированныхцементов от их дисперсности. // Цемент. 1972. № 2. С. 15-16.

10. Алиев Г. М.-А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов.-М.: Металлургия, 1986. 544 с.

11. Лапшин А.Б. Технология обеспыливания в производстве цемента.

12. Новороссийск.: Стромэкология, 1995. 150 с.

13. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию. М.: Мир, 1987 280 с.

14. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир. 1987.550 с.

15. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. М.: Изд-во Иностр. лит., 1961. 535 с.

16. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. -М.: Мир, 1971. 165 с.

17. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами -М.: Мир, 1986. 664 с.

18. Ивлев Л.С. Моделирование оптических свойств атмосферных аэрозолей. //В кн.: Материалы II международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли» С-Пб. 2000. С. 103 110.

19. Ивлев JI.С., Андреев С. Д. Оптические свойства атмосферных аэрозолей. -Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1986. 360 с.

20. Архипов В.А. Лазерные методы диагностики гетерогенных потоков-Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1987. 140 с.

21. Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли -М.: Химия, 1978-208с.

22. Chartiy P.V., Shemanin V.G. Optical measuring instrument of a fine aerosol solid particles concentration. // Proceeding of International Aerosol Symposium, Moscow, 1996. P. 27-28.

23. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Пылеулавливание и очистка газов. М., «Металлургия», 1968,499 с.

24. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Контроль пылеулавливающих установок. -М., «Металлургия», 1973, 384 с.

25. Клименко А.П., Королев В.И., Шевцов В.И. Непрерывный контроль концентрации пыли-Киев: Техника, 1980. 182с.

26. Charty P.V. Dust-absorber technical status testing optical instrument. //Proceeding of SPIE, 1997.- V. 3345. P. 16-18.

27. Измерения в промышленности: Справ, изд. В 3-х кн. / Под ред. Профоса П. М.: Металлургия, 1990. - 344 с.

28. Клименко А.П. Устройство автоматического контроля пылевых выбросов. //«Промышленная и санитарная очистка газов». М.: ЦНИТИХимнефтемаш, 1983. №4. С. 15 -16.

29. Васильев В.Д., Котляр В.В., Никольский И.В. Лазерный анализатор микрочастиц. // Научное приборостроение, 1993. Т.З., №1. С. 118 -125.

30. Емец Е.П., Кащеев В.А., Коломейцев Г.Ю., Полуэктов П.П. Универсальный анализатор аэрозлей. //ПТЭ. 1991. №1. С. 245 246.

31. Калинин В.Г., Щербаков А.В. Оптический пылемер. // ПТЭ. 1994. №1. С.211-212.

32. Коломиец Г.А., Коломиец С.М., Мишуненков Н.И., Смирнов В.В. Лазерный анализатор аэрозолей «Дельта» для контроля чистоты воздуха. // Оптико-механическая промышленность. 1989. №12. С. 21 24.

33. Макаров А.С., Иванов В.П., Козлов С.Д., Сидоренко В.И., Садчиков В.В., Сытенков В.Н. Автоматизированный измеритель запыленности воздуха -анализатор размеров частиц. // Оптический журнал. 1996. №11. С. 54 57.

34. Оптико-электронные методы изучения аэрозолей. М.: Энергоиздат, 1981.-232 с.

35. Подгорный Ю.В., Терлецкая Л.А. Средства измерения пылевых выбросов в атмосферу при экологическом мониторинге. // Экологические системы и приборы. М. 2001. №11. С. 7-12.

36. ГОСТ Р 50820-95 Оборудование газоочистное и пылеулавливающее. Методы определения запыленности газопылевых потоков.

37. ГОСТ 17.2.4.06-90 Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения.

38. Белан Б. Д., Ковалевский В.К. Результаты натурных испытаний изокинетического заборника для систем экологического мониторинга. //В кн.: Материалы второй международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли» СПб. 2000. С. 161 -164.

39. Черняк В.Г., Киселева Н.С. Движение аэрозольной частицы в звуковом поле. // Оптика атмосферы и океана. 2004. Т. 17. № 5-6 С. 504 507.

40. Жуков В.М., Ивлев Л.С., Терехин Н.Ю Фотоэлектрический счетчик с отбором пробы. //В кн.: Материалы II международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли» СПб. 2000. С. 170 173.

41. Кудрейко И.П. Отклик фотоэлектрического устройства при регистрации света, рассеянного на частицах вытянутой формы. //Оптико-механическая промышленность. 1992. №3. С. 16 -18.

42. Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Шугуров Г.С. Лазерный доплеровский анемометр для исследования аспирационных потоков. // Цемент. 1989. N8. С. 11-12.

43. Дубнищев Ю.Н., Ринкевичюс Б.С. Методы лазерной доплеровской анемометрии. М.: Наука, 1982. 304 с.

44. Фельдберг JI.A. Дисперсный анализ газокапельных потоков методом спектральной прозрачности. // Изв. СО АН СССР. Серия технических наук. Вып. 4. 1990. С. 130 132.

45. Привалов В.Е., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Повышение эффективности работы пылегазоочистного оборудования с помощью автоматического лазерного измерителя концентрации твердых частиц. //Экологические системы и приборы. М. 2002. №10. С. 21 25.

46. Чартий П.В., Шеманин В.Г. Оптический тестер уровня концентрации аэрозольных частиц. // Тез. докл. международной конференции "Оптика в экологии", Санкт-Петербург, 1997. С. 141.

47. Чартий П.В., Шеманин В.Г. Лазерная система измерения запыленности в промышленных условиях. //Материалы научно-технической конференции "Лазерная технология и средства ее реализации 97", Санкт-Петербург, 1997. - С. 95

48. Charty P.V., Shemanin V.G. Optical instrument for aerosol-dust-air flows diagnosing. // Proceeding of SPIE, 1998.- V. 3687. P. 56-58.

49. Rybalko A.V., Charty P.V., Shemanin V.G. Dust concentration measurement laser instrument at industrial conditions. // Proceeding of SPIE. 2000. Vol. 4316. P. 130- 136.

50. Рыбалко A.B., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Автоматический измеритель концентрации твердых частиц для промышленных условий. // Тезисы докладов конференции "Лазеры. Измерения. Информация", Санкт-Петербург, 2000. С. 45 46.

51. Рыбалко А.Н., Чартий П.В., Юров Ю.Л. Многоточечный автоматический измеритель концентрации твердых частиц в пылегазовых потоках. //Тезисы докладов конференции "Лазеры для медицины, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 2000. С. 32 33.

52. Рыбалко А.В., Шеманин В.Г. Оптический измеритель концентрации аэрозольных частиц в газовом потоке. // Труды XVI Международной конференции «Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество». Терскол, Эльбрус, 2001. С. 190, 191.

53. Привалов В.Е., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Экспериментальное исследование индикатрисы рассеяния на полидисперсном аэрозоле в воздушном потоке. // Тезисы докладов конференции "Лазеры для медицины, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 2004. С. 19-20.

54. Privalov V.E., Charty P.V. and Shemanin V.G. Polydisperse aerosol in air flow Mi scattering indicatrix experimental studies. // Proceeding of SPIE, 2004. Vol. 5447. P. 242 250.

55. Чукардин B.E., Чартий П.В. Стенд для моделирования промышленного пылегазового потока. //Безопасность жизнедеятельности. 2003. №9. С. 50 52.

56. Киес Р. Дж., Крузе П.В., Патли Э.Г. и др. Фотоприемники видимого и ИК диапазонов. М.: Радио и связь, 1985. 328 с.

57. Вецкус А.Э., Кораблин А.В., Маказьянц О.Е., Шавырин И.Б. Экспериментальная оценка параметров излучающих ИК- диодов. //Оптико-механическая промышленность. 1990. №10. С. 66 68.

58. Пароль Н.В., Кайдалов С.А. Фоточувствительные приборы и их применение: Справочник. -М.: Радио и связь, 1991. 112 с.

59. Иванов В.А., Привалов В.Е. Применение лазеров в приборах точной механики. СПб.: Политехника, 1993. 216 с.

60. Анисимова И.Д., Викулин И.М., Заитов Ф.А., Курмашев Ш.Д. Полупроводниковые фотоприемники: Ультрафиолетовый, видимый и ближний инфракрасный диапазон спектра. // Под ред. В.И. Стафеева. -М.: Радио и связь, 1984. 216 с.

61. Гальперин М.В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 320с.

62. Воропай Е.С., Торпачев П.А. Техника фотометрии высокого амплитудного разрешения. Минск.: Университетское, 1988. - 208 с.

63. Телегин Г.И. Узкополосный усилитель с синхронным фильтром для диапазона частот 50 Гц-6 МГц. // ПТЭ. 1985. №1. С. 121 -123.

64. Смолянский Б.Е. Автоматическая адаптация фаз при синхронном детектировании слабого оптического сигнала. // Оптико-механическая промышленность. 1990. №3. С. 67 68.

65. Грибковский В.П. Полупроводниковые лазеры. Минск.: Университетское, 1988. 304 с.

66. Рыбалко А.В., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Двойное синхронное детектирование в обработке оптических сигналов. //Тезисы докладов конференции "Лазеры для медицины, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 2000. С. 33 34.

67. Чартий П.В., Шеманин В.Г. Исследование оптических свойств полидисперсных аэрозолей в воздушных потоках при их импульсной генерации. // Тезисы докладов конференции "Лазеры. Измерения. Информация." Санкт-Петербург, 2004. С. 68 69.

68. Privalov V.E., Charty P.V. and Shemanin V.G. Optical. properties of the poydisperse aerosols in air flows at their pulse generation studies. //Proceeding of SPIE, 2004. Vol. 5447. P. 251-259.

69. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: Пер. с англ. М.: Мир, 1998.-704 с.

70. Privalov V.E., Shemanin V.G., Charty P.V. Increasing dust-absorbing equipment operation efficiency using the automatic laser instrument for solid particle concentration measurement. // Proceeding of SPIE. 2002. Vol. 5066. P. 140- 145,

71. Дюррани Т., Грейтид К. Лазерные системы в гидродинамических измерениях. М.: Энергия. 1980. 333 с.

72. Труды ЦАГИ. 1976. Вып. 1755. 197 с.

73. Ринкевичюс Б.С., Толкачев А.В. Оптический доплеровский измеритель скорости газовых потоков. // Квантовая электроника. 1974. Т. 2. N9. С. 1917- 1922.

74. Кононенко B.JL, Шимкус Я.К. Интегральная доплеровская анемометрия. //Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14. Вып. 22. С. 2064 2068.

75. Ринкевичюс Б.С. Лазерные доплеровские анемометры. // В Сб. Лазеры и современное приборостроение. Санкт Петербург. 1991. С. 29 - 43.

76. Тихомирова Н.К., Тихомиров А.Г. О влиянии размера рассеивателей на регистрируемую частоту в системах лазерной доплеровской спектроскопии. //Квантовая электроника. 1988. Т. 15. N 1. С. 218-222.

77. Шеманин В.Г., Коккоз А.Ф., Шугуров Г.С. Исследование эффективности фильтрующих материалов с помощью лазерного доплеровского анемометра. //Труды НПО"Стромэкология". Новороссийск. 1989. С.57-60.

78. Мухитдинов М., Мусаев Э.С. Оптические методы и устройства контроля влажности. -М. Энергоатомиздат. 1986. 81 с.

79. Петрянов И.В., Кощеев B.C., Басманов П.И., Борисов Н.В., Гольдштейн Д.С., Шатский С.Н. "Лепеток" ( легкие респираторы ). М. Наука. 1984. 146 с.

80. Багрянцев В.И., Волчков Э.П., Семенов С.В., Терехов В.И., Титков В.И., Томсонс В.Я. Использование ЛДА для исследования течения в вихревой камере. // Автометрия. 1982. N 3. С. 66 73.

81. Дубнищев Ю.Н., Коронкевич В.П., Соболев B.C., Столповский А.А., Уткин Е.Н., Шмойлов Н.Ф. Измерение скорости в потоке жидкости с использованием оптического эффекта Доплера. // Автометрия. 1969. N 6. С. 115-117.

82. Ринкевичюс Б.С. Применение ОКГ для определения скорости частиц в двухфазной струе методом гетеродинирования. // Радиотехника и электроника. 1969. Т. 14. N 10. С. 1903 1905.

83. Дубнищев Ю.Н., Коронкевич В.П., Соболев B.C. Об инструментальной ширине доплеровского спектра лазерного измерителя скорости потока. //Автометрия. 1971. N 1. С. 43 51.

84. Землянский В.М., Дивнич Н.П. Дифференциальный лазерный доплеровский анемометр. А.С. 1528144. Опубл. в БИ. 1985.

85. Дубнищев Ю.Н., Ковшов Ю.М. Лазерный доплеровский измеритель скорости, нечувствительный к геометрии падающего пучка. //Автометрия. 1971. N 3. С. 87.

86. Василенко В.Г., Дубнищев Ю.Н. О снижении уровня аддитивных помех ввыходном сигнале ЛДИС. // Автометрия. 1972. N 5. С. 51 58.

87. Дубнищев Ю.Н. Лазерный доплеровский измеритель скорости потока. А.С. 401221. Опубл. в БИ. 1975. N 25.

88. Василенко В.Г., Дубнищев Ю.Н., Жилевский А.И., Титков В.Н. ЛДИС. А.С. 529660. Опубл. в БИ. 1979. N 41.

89. Белоусов П.Я., Дубнищев Ю.Н. Способ измерения поля скорости движущихся сред. А. С. 567141. Опубл. в БИ. 1977. N 28.

90. Колычев A.M., Ринкевичюс Б.С., Чудов В.Л. Двухкомпонентный оптический доплеровский измеритель скорости с ультразвуковым модулятором. // Радиотехника и электроника. 1975. Т. 20. N 10. С. 2215,

91. Lehmann В., Mante J. On axis velocity measurement by laser Doppler anemometry. //J. Phys. E. 1984. V. 17. N 1. P. 455 - 457.

92. Farmer W. M., Hornkohl J. O. Laser Doppler velocimeter. US Pat. N 3897152. USA. 1975.

93. Bahnen R.H., Koeller K.H. Laser Doppler velocimeter for multicomponent measurements using an electro optical modulator demonstrated for a two -component optical configuration. //Rev. Sci. Instrum. 1984. Vol. 58. N 7. P. 1090- 1093.

94. Колесникова JT.A., Лепешинский И.А., Решетников В.А. Устройство для измерения двух проекций вектора скорости потока жидкости или газа. А.С. 1405501. Опубл. в БИ. 1986.

95. Шляжас Р.Б., Яздаускас А.А. Лазерный доплеровский измеритель профиля скорости потока жидкости или газа. А.С. 1407253. Опубл. в БИ. 1986.

96. Hemsley D.J., Bates C.J., Yeoman M.L., Drain L.E. Monitoring of particles in hotgasifier gas ducts using a two colour laser Doppler technique. // J. Chem. E. Symp. Ser. No 91. Birmingham. 1985. P. 45 - 58.

97. Ринкевичюс Б.С., Тимофеев А.С. Расчет оптической схемы ЛДА. 4.1. //Изв. ВУЗов. Приборостроение. 1984. Т. 27. N 11. С. 64 70.

98. Ринкевичюс Б.С., Тимофеев А.С. Расчет оптической схемы ЛДА.Ч.П. //Изв. ВУЗов. Приборостроение. 1985. Т. 28. N 2. С. 53 60.

99. Tedjojuwono К., Asakura Т., Kawase Y. Measurements of particle number density using the variable fringe - specing LDV. //Appl. Opt. 1984. V. 23. N15. P. 2554-2558.

100. Землянский B.M., Дивнич Н.П. О влиянии поляризационно фазовых эффектов на сигнал лазерного анемометра. Рукопись деп. в ВИНИТИ N2545 -В86. Киев. 1986. 27 с.

101. Ринкевичюс Б.С., Смирнов В.И., Соколова Е.Л. Исследование метрологических характеристик оптической схемы доплеровского анемометра с гауссовыми пучками. // Автометрия. 1982. N 3. С. 30 34.

102. Землянский В.М., Дивнич Н.П. Исследование дифференциальной схемы ЛДА с симметричным приемом рассеянного вперед излучения. Рукопись деп. в ВИНИТИ N 2546 В86. Киев. 1986. 27 с.

103. Blak К.A. Simple two dimentional laser velocimeter optics. // J. Phys. E. 1972. N5. P. 623 -624.

104. Стивенсон У.Х. Лазерные доплеровские измерители скорости. // ТИИЭР. 1982. Т. 70. N6. С. 154- 162.

105. Durst F., Whitelaw J.H. Light source and geometric requiments for the optimization of optical anemometry signals. // Opto Electron. 1973. N 5. P. 137-151.

106. Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Широкова Г.М., Шугуров Г.С. Лазерный доплеровский анемометр. // ПТЭ. 1990. N 5. С. 245, 246.

107. Thompson М., Kramer S. Design and construction of a LDV support system. // Mech. Eng. News. 1986. V. 23. N 1. P. 7 -12.

108. Moreno F., Reboledo M.A., Lopez R.J. Improvement in laser Doppler velocimetry by the use of time interval photon statistics. // Phys. Rev. A. 1986. V. 33. N LP. 416-420.

109. Fansler T.D. Particle discrimination and background suppression in photon -correlation laser velocimetry. // Rev. Sci. Instrum. 1984. Vol. 55. N10. P. 1556- 1563.

110. Гапонов B.A., Томсонс Я.Я. Цифровая обработка сигналов ЛДИС с учетом неравномерности дискретизации. //Автометрия. 1982. N3. С. 51-57.

111. Плотников В.Н., Белинский А.В., Суханов В.А., Жигулевцев Ю.Н. Цифровые анализаторы спектра. М. Радио и связь. 1990. 184 с.

112. Василенко В.Г., Дубнищев Ю.Н., Коронкевич В.П., Соболев B.C., Столповский А.А., Уткин Е.Н. Лазерные доплеровские измерители скорости. Новосибирск. Наука. 1975. 164 с.

113. Коронкевич В.П., Соболев B.C., Дубнищев Ю.Н. Лазерная интерферометрия. Новосибирск. Наука. 1983. С. 159 - 194 .

114. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М. Сов. Радио. 1966. 308 с.

115. Дубнищев Ю.Н., Коронкевич В.П., Соболев B.C., Столповский А.А., Уткин Е.Н. , Шмойлов Н.Ф. Устройство для обработки сигналов доплеровского измерителя скорости. А.С. 413893. Опубл. в БИ. 1974. N33.

116. Laser Doppler Anemometry. DISA Electronik. Denmark. 1983. 108 p.

117. Wang J. C.F. Measurements Accuracy of Flow velocity via a digital -frequency counter laser velocimeter processor. // Proc. LDA Symp. 1975. Kopenhagen. 1975.P.93.

118. Лазерные системы для измерения скорости потока. // ТСИ Инк. США. 1982. 97 с.

119. Алаторцев В.К., Белов И.А., Жак A.M., Савлин А.В., Скворцов В.В. Некоторые аспекты метода ЛДИС в автоматическом аэродинамическом эксперименте. // Автометрия. 1982. N 3. С. 58-61.

120. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Т.1. М. Мир. 1986. 596 с.

121. Алексеенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. М. Сов. Радио. 1980. 224 с.

122. Интегральные микросхемы. / Под ред. Тарабрина Б.В. М. Радио и связь. 1984. 528 С.

123. Ринкевичюс Б.С., Янина Г.М. Лазерная анемометрия квазимонодисперсных двухфазных потоков. // В Сб. Парожидкостные потоки. Минск. ИТМО АН БССР. 1977. С. 194 208.

124. Никитин В.Е. Исследование аэродинамических характеристик дозвукового потока методом ЛДИС. // В Сб. Методы лазерной доплеровской диагностики в гидродинамике. Минск. ИТМО АН БССР. 1978. С. 53 -57.

125. Ринкевичюс Б.С., Янина Г.М. Доплеровский метод исследования двухфазных потоков. // В Сб. Турбулентные двухфазные течения. Таллин. 1976. С. 1917- 1922.

126. Блиновская Е.М., Захарченко В.М., Мозольнов А.С., Шалаев В.Н. Лазерное доплеровское измерение скорости воздушного потока на естественной запыленности воздуха. // Труды ЦАГИ. 1976. Вып. 1755. С. 186-190.

127. Янков В.Н. Исследование параметров аэрозольных частиц в измерительном объеме ЛДИС. Труды ЦАГИ. 1976. Вып. 1755. С.83 -93,

128. Зуев В.Е., Кауль Б.В., Самохвалов И.В., Кирков К.И., Цанев В.И. Лазерное зондирование индустриальных аэрозолей. Новосибирск. Наука. 1986. 186 с.

129. Жильцов В.И., Козинцев В.И., Константинов Б.А., Никифоров В.Г. Лидары для контроля параметров атмосферы. // Электронная промышленность. 1983. N 7. С. 3 7.

130. Byer R.L. Remote air pollution measurement. // Optical and Quantum Electronics. 1975. V.7. N 1. P. 147 177.

131. Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение разрядов. М. Наука. 1974. 306 С.

132. Райзер Ю.П. Оптические разряды. // УФН. 1980. Т. 132. N 3. С. 549 581.

133. Копытин Ю.Д., Сорокин Ю.М., Скрипкин A.M., Белов Н.Н., Букатый

134. B.И. Оптический разряд в аэрозолях. Новосибирск. Наука. 1990. 159 С.

135. Вритов К.В., Ишенин С.П., Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Шугуров Г.С. Оптический спектроанализатор на ПЭВМ. // Труды НПО "Стромэкология". Новороссийск. 1990. С. 77 82.

136. Круселль У.У. Некоторые особенности при выборе типа лазера для импульсных светодальномеров. // Труды Таллинского политехнического института. 1989. N 687. С. 51 55.

137. Дьяконов Г.И., Лян В.Г., Михайлов В.А., Пак С.К., Щербаков И.А. Исследование лазеров на ИАГ: Nd с поляризационно замкнутыми резонаторами. // Квантовая электроника. 1990. Т. 17. N 12. С. 1637 - 1638

138. Ананьев А.Д. Оптические резонаторы. М. Наука. 1982. 211 с.

139. Справочник по лазерам. / Под ред. Прохорова A.M. Т. II. М. Советское радио. 1978. 512 с.

140. Лаптев В.В., Михайлов В.А., Николаев Д.А., Пак С.К., Раевский Е.В., Фефелов А.П., Хоменко С.И., Щербаков И.А. Моноимпульсный ИСГГ: Cr, Nd лазер с КПД 4%. // Квантовая электроника. 1991. Т. 18. N 5.1. C. 579- 581.

141. Михеев Г.М., Малеев Д.И., Могилева Т.Н. Эффективный одночастотный ИАГ: Nd лазер с пассивной модуляцией добротности и поляризационным выводом излучения. // Квантовая электроника. 1992. Т. 19. N 1.С. 45-47.

142. Каргин И.Ю., Хлопонин JI.B., Храмов В.Ю. Численное моделирование и оптимизация параметров моноимпульсной твердотельной лазерной системы. // Изв. ВУЗов. Приборостроение. 1990. Т. 33. N 5. С. 56 61.

143. Кокурин Ю.Л., Кузьменко Н.Е., Мишин В.Н. Формирование короткого гигантского импульса излучения в лазере на кристалле ИАГ Nd с неустойчивым резонатором. // Квантовая электроника. 1986. Т. 13. N 12. С. 2541 -2542.

144. Харири А., Солтанморади Ф., Найери М. Работа импульсного АИГ (Nd) лазера с пассивной модуляцией добротности на одной продольной моде. // Приборы для научных исследований. 1990. Т.61. N 8. С. 116 -117.

145. Зверев В.А., Грасюк А.А. Лазеры на алюмоиттриевом гранате. М. Наука. 1985. 106 с.

146. Ветров К.В., Волосов В.Д., Калинцев А.Г. Нелинейно оптические характеристики кристаллов CDA и DCDA при генерации второй гармоники неодимовых лазеров. // Изв. АН СССР. Сер. физич. 1988. Т.52. N2. С. 301 -303.

147. Аксененко М. Д., Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения. М. Радио и связь. 1987. 296 С.

148. Ветохин С.С. Одноэлектронные фотоприемники. М. Атомиздат. 1974. 175 с.

149. Ильканаев Г.И. Источник питания ФЭУ. //ПТЭ. 1988. N4. С. 123 125.

150. Кабелка В.И., Миляускас А.А., Мотеюнас Р.В. Управляющее устройство и АЦП для автоматизированной в стандарте КАМАК системы лазерного зондирования атмосферы. //ПТЭ. 1985. N 1.С. 103 105.

151. Оптические и лазерные приборы. // Препринт Института Физики АН БССР. N481. Минск. 1989. С. 3 -48.

152. Финогенов К.Г. Программирование измерительных систем реального времени. М. Энергоатомиздат. 1990. 256 с.

153. Ростов А.П. Аппаратура регистрации и дистанционного управления малогабаритным аэрозольным лидаром. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6. N5. С. 593 -597.

154. Ростов А.П. Аппаратура регистрации и передачи данных инфракрасного лидара для вертикального зондирования тропосферного озона в персональный компьютер семейства IBM PC AT/386/486. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6. N 5. С. 598 602 .

155. Горбачев Д.В., Дорогов Н.В., Иванов А.Н., Ильин Г.И., Морозов В.В., Польский Ю.Е., Терновсков В.Т., Хохлов Ю.М. Особенности построения автоматизированного комплекса ПИХТА. // Оптика атмосферы. 1989. Т. 2. N 3. С. 308 312.

156. Микропроцессоры. / Справочник. JI. Судостроение. 1987. 520 с.

157. Рейган Дж., Маккормик М. П., Спинхирн Дж. Д. Лидарное зондирование аэрозоля и облаков в тропосфере и стратосфере. // ТИИЭР. 1989 . Т. 77. N3. С. 114-130.

158. Haldorsson Т., Langerholc J. Geometrical form factor for the lidar function. // Appl. Optics. 1978. V. 17. N 2. P. 240 - 244.

159. Harms J., Lahmann W., Wierkamp C. Geometrical compression of lidar return signal. //Appl. Optics. 1978. V. 17. N 8. P. 1131 -1135.

160. Harms J. Lidar return signal for coaxial and noncoaxial system with central obstruction. //Appl. Optics. 1979. V. 18. N 10. P. 1559 1566.

161. Справочник конструктора оптико механических приборов. // Под ред. Кругера М.Я. Л. Машиностроение. 1967. 760 с.

162. Antipina T.V., Kokkoz A.F., Stratiev I.G., Turkina G.I., Shemanin V.G. Atmospherelidar. // Proc. International Aerosol Symposium. Technology. Moscow. 1994. P. 122- 123.

163. Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Шугуров Г.С. Мобильная лазерная система для мониторинга промышленных выбросов. // Тезисы Научнотехнической конференции "Экологические проблемы застройки Крыма". Севастополь. 1990. С. 96 97.

164. Туркина Г.И., Шеманин В.Г. Малогабаритный аэрозольный лидар. //Тезисы Российской Аэрозольной Конференции. М. 1993. С. 97.

165. Справочник по лазерам. // Под ред. Прохорова A.M. Т. 1. М. Советское радио. 1978. 504 с.

166. Shemanin V.G. Air quality controlling in atmosphere under industrial area. //Proc. First International Environmental Technology Business Action Conference. Moscow. 1994. P. 84.

167. Туркина Г.И., Шеманин В.Г. Локальная система атмосферного мониторинга. // Сборник научных трудов. НГМА. КубГУ. Вып. 2. Краснодар. 1994. С. 98 104.

168. Туркина Г.И., Шеманин В.Г. Система контроля загрязнения атмосферы. // Тезисы Международной Конференции по измерительной технике MERA-91 .М. 1991. С. 45.

169. Beniston M., Wolf J.P., Beniston-Rebetez M., Kolsch H.J., Rairoux P., Woste L. Use of Lidar Measurements and Numerical Models in Air Pollution Research. // J. Geophys. Res. 1990 . V. 95.N D7. P. 9879 9894.

170. Аршинов Ю.Ф., Бобровников C.M., Шумский B.K., Попов А.Г., Сериков И.Б. Дистанционное определение состава, скорости истечения и температуры выбросов из труб предприятий КР -лидаром. // Оптика атмосферы . 1992. Т. 5. N 7 . С. 726 733.

171. Voronina E.I., Sibirskiy V.A., Shemanin V.G. Aerosol particles effluence source power lidar studies. // Proc. International Aerosol Symposium. IAS 3. Moscow. 1996. P. 23-24.

172. Свиркунов П.Н. К вопросу об оптическом пробое в малых прозрачных частицах. // Журнал технической физики. 1980. Т. 50. N 2. С. 390 392.

173. Гаврилов В.М., Голуб С.Л., Скрипкин A.M. Возбуждение и поддержание длинной искры излучением лазера, работающего в режиме свободной генерации. //Журнал технической физики. 1984. Т. 54. N 9. С. 1806 1808.

174. Захарченко С.В., Семенов Л.П., Синтюрин Г.А. Оптический разряд в воздухе пониженной плотности, содержащем твердые включения. //Квантовая электроника. 1986. Т. 13. N 5. С. 1040 1042.

175. Голубничий П.И., Громенко В.М., Шеманин В.Г., Шугуров Г.С. Оптический пробой в аэродисперсном потоке. // Квантовая электроника. 1991. Т. 18. N4. С. 483 -485.

176. Голубничий П.И., Громенко В.М., Крутов Ю.М., Шеманин В.Г. , Шугуров Г.С. Динамика оптического пробоя в аэродисперсной среде. //Квантовая электроника. 1991. Т. 18. N9. С. 1098 1099.

177. Antipina T.V., Turkina G.I., Shemanin V.G. Laser spark in aerosol medium. //Proc. International Aerosol Symposium. Theory of Aerosols. Vol. 2. Moscow. 1994. P. 49.

178. Ишенин С.П., Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г. Измерительная система для лазерной спектроскопии. // Тезисы 9 Научно технической конференции "Фотометрия и ее метрологическое обеспечение". М. ВНИИОФИ. 1992. С. 77.

179. Golubnichiy P.I., Gromenko V.M., Krutov Yu.M., Lysenko N.I., Shemanin V.G. Application of electron optical camera to laser spark atom analyzer. //Proceedings International Aerosol Symposium. Theory of Aerosols. Vol. 2. Moscow. 1994. P. 50-51.

180. Голубничий П.И., Громенко B.M., Коккоз А.Ф., Шеманин В.Г., Шугуров Г.С. Оптический пробой в аэродисперсном потоке. // Труды НПО "Стромэкология". Новороссийск. 1990. С. 70-76.

181. Kwok H.S., Rossi Т.М., Lau W.S., Shaw D.T. Enhanced trasmission in C02 -laser aerosol interactions. // Optics Lett. 1989. V. 13. N3. P. 192-194.

182. Кучеров A.H. Неустановившееся просветление водного аэрозоля при тепловом самовоздействии оптического пучка. // Квантовая электроника. 1995. Т. 22. N3. С. 253 -257.

183. Белов Н.Н. Вероятность оптического пробоя в аэрозоле. // Доклады АН СССР. 1986. Т. 289. N 6. С. 1370 1372.

184. Белов Н.Н. Зависимость порога оптического пробоя от радиуса аэрозольных частиц. // Оптика атмосферы. 1989. Т. 2. N 1. С. 64 68.

185. Захарченко С.В., Семенов Л.П., Скрипкин A.M. Низкопороговый оптический разряд в аэродисперсионной среде. // Квантовая электроника. 1984. Т. 11. N12. С. 2487-2492.

186. Белов Н.Н., Мосягин В.А., Негин А.Е. Способ определения концентрации аэрозольных частиц в потоке. А.С. 705849 . Опубл. в БИ. 1981.

187. Привалов В.Е., Смирнов В.Б., Шеманин В.Г. Расчет параметров лазерного дистанционного зондирования молекулярного водорода. //Препринт НИИ «Российский центр лазерной физики» С.-ПбГУ. Санкт-Петербург. 1998. 20 с.

188. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Об определении минимальной энергии импульса при лазерном зондировании на гармониках Nd-YAG лазера. //Оптика и спектроскопия. 1997. Т.82. №5. С. 873- 875.

189. Лактюшкин Г.В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры зондирования молекулярного водорода в атмосфере на наклонных трассах лидаром с Nd-YAG лазером. //Журнал технической физики. 1998. Т. 68. №1. С.20-22.

190. Бронштейн Д.Л. и др. Современные средства измерения загрязнения атмосферы. Л. Гидрометеоиздат. 1989. С. 97, 98.

191. Измерения в промышленности: Справ, изд. В 3-х кн. Кн.2 // Под ред. Профоса П. -М.: Металлургия, 1990. 344 с.

192. Murphy W.F., Holzer W., Bernstein H.J. Gas Phase Raman Intensities: A Review ofPre-laser data. //Appl. Spectroscopy. 1969. V.23. N 3. P.211-218.

193. Widhopf G.F. Specie Concentration Measurements Utilizing Raman Seattering of a Laser Beam, et al. // AIAA Journal. 1971. № 2. P. 309 -312.

194. Fouche D.G., Chang R.K. Relative Raman Gross-section for O3, CH4, C3H8, NO, N02 and H2. // Appl. Phys. Lett. 1972. Vol. 20. N 2. P. 256-257.

195. Свердлов Л.М., Ковнер M.A., Крайнов Е.П. Колебательные спектры многоатомных молекул. М.: Наука. 1970. 560 с.

196. Волькенштейн М.В., Грибов Л.А., Ельяшевич М.А., Степанов Б.И. Колебания молекул. М.: Наука. 1972. С. 138 142.

197. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. О выборе источника излучения для одной из задач лазерного зондирования. //Оптика и спектроскопия. 1997. Т.82. №4. С. 700- 702.

198. Privalov V. Е. and Shemanin V. G. Lidars for Control and Measurements. //Proceedings of SPIE. 1998. Vol. 3345, P. 6-10.

199. Inaba H.,Kobayasi T. Laser Raman Radar. //Opto-Electronics. 1972. V.4. N2. P. 101-123.

200. Privalov V.E., Shemanin V.G. Hydrogen and iodine molecules lidar monitoring in atmosphere. //Proceedings of SPIE. 2000. V.4064. P. 2 -11.

201. Воронина Э.И., Привалов B.E., Шеманин В.Г. Зондирование молекул водорода на лабораторном лидаре КР. //Письма в ЖТФ. 2004. Т. 30. Вып.5. С. 14-17.

202. Camagni P. Lectures of a Course. // Ed. P. Camagni and S. Sandroni. Ispra, Italy. 1983. P. 205-253.

203. Воронина Э.И., Привалов B.E., Шеманин В.Г. Расчет параметров лазерного дистанционного зондирования молекулярного водорода. //Научное приборостроение. 1998. Т.8. № 1-2. С. 68-70.

204. Лактюшкин Г.В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Расчет оптимальных параметров лидара с лазером на парах меди при дистанционном зондировании Н2. //Письма в Журнал технической физики. 1998. Т.24. №4. С. 32-35.

205. Лактюшкин Г.В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Оптимизация лидара с газовыми лазерами для зондирования молекулярного водорода в атмосфере. //Приборы и системы управления. 1998. № 7. С. 43-44.

206. Лактюшкин Г.В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Оптимизация лидара с газовыми лазерами для зондирования молекулярного водорода в атмосфере на наклонных трассах. //Оптический журнал. 1999. Т.66. № 7. С. 106-108.

207. Зуев В.Е. Распространение лазерного излучения в атмосфере. М.: Радио и связь. 1981.288 с.

208. Зуев В.В., Катаев М.Ю., Макогон М.М., Мицель А.А. Лидарный метод дифференциального поглощения. Современное состояние исследований. //Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. № 8. С. 1136 1164.

209. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Оптимизация лидара дифференциального поглощения и рассеяния для зондирования молекулярного водорода в атмосфере. //Журнал технической физики. 1999. Т.69. Вып.8. С.65 68.

210. Зуев В.Е., Макушкин Ю.С., Пономарев Ю.Н. Спектроскопия атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат. 1987. 248 с.

211. Бобровский А.Н., Бондарюк В.Д., Кириллов А.А., Кожевников А.В., Мищенко В.А., Мельников Г.Д. Генерация излучения в области 16 мкм на основе вращательного ВКР в параводороде. //Квантовая электроника. 1990. Т. 17. №7. С. 859- 861.

212. Синица Л.Н. Высокочувствительная лазерная спектроскопия атмосферных газов. //Оптика атмосферы и океана. 1995. Т.8. № 1-2. С. 157- 180.

213. Weber Н., Bass М., Varitimos Т., Bua D. Laser action from Ho , Er and Tm3+ in YA103. // IEEE J. Quantum Electron. 1973. Vol. QE-9. N 11. P. 1079- 1086.

214. Sigimoto N., Sims N., Chan K., Killinger D.K. Eye- safe 2.1 //mHo lidar for measuring atmospheric density profiles. // Optics Lett. 1990. Vol. 15. N 8. P. 302 304.

215. Герцберг Г. Электронные спектры и строение многоатомных молекул. М.: Мир. 1969. 246 с.

216. Спектральный анализ чистых веществ. Под ред. Зильберштейна Х.И. СПб. Химия. 1994.336 с.

217. Воронина Э.И., Шеманин В.Г. Зондирование молекул загрязняющих веществ в атмосфере лидаром комбинационного рассеяния в режиме счета фотонов. //Труды конференции "Лазеры. Измерения. Информация". С.-Петербург. 2001. С. 21-22 .

218. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры флуоресцентного лидара для зондирования молекулярного йода в атмосфере. //Оптика атмосферы и океана. 1998. Т.Н. С. 237-239.

219. Воробьева Л.П., Евтушенко Г.С., Климкин В.М. и др. Си лазер в проблеме мониторинга радионуклидов йода. //Оптика атмосферы и океана. 1995. Т.8. С. 1648- 1651.

220. Большаков А.А., Головенков Н.В., Ошемков С.В., Петров А.А. //Журнал прикладной спектроскопии. 1989. Т. 51. № 2. С. 183-197

221. Воронина Э.И., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лидарное зондирование молекул йода при низких давлениях. //Оптика и спектроскопия. 2002. Т.93. № 4. С. 699-701.

222. Privalov V.E., Shemanin V.G. Lidar measurements of Iodine molecule concentration. //Proceedings of SPIE. 2002. Vol. 4900. P. 78-82,

223. Миронов A.B., Привалов B.E., Савельев С.К. Расчет линий поглощения в йоде 127, соответствующих линиям излучения лазера на парах меди. //Оптика и спектроскопия. 1996. Т.80. N 2. С. 348 - 350.

224. Вицинский С.А., Дивин В.Д., Келлер А.В., Ловчий И.Л., СветлыхА.А. Лазеры на парах меди для гидрооптических применений. //Оптический журнал. 1996. № 5. С. 83 -88.

225. Воронина Э.И., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лазерное зондирование молекул йода при низких давлениях. //Труды конференции "Лазеры для медицины, биологии и экологии". С.-Пб. 2001. С. 35 36.

226. Веремьев Р.Н., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Оптимизация лидара с полупроводниковыми лазерами для зондирования молекулярного йода иводорода в атмосфере. //Журнал технической физики. 2000. Т.70. Вып.5. С. 115-118.

227. Шеманин В.Г., Юров Ю.Л. Лазерное зондирование молекулярного водорода в воздушном потоке. //«Физика экстремальных состояний вещества-2001». Черноголовка. ИПХФ РАН. 2001. С. 145-146 .

228. Privalov V.E., Shemanin V.G. Gas laser lidar system optimization for hydrogen molecules monitoring in atmosphere. //Proceedings of SPIE. 1998. Vol. 3403. P. 276 -284.

229. Привалов B.E., Шеманин В.Г. Параметры лидара комбинационного рассеяния для зондирования молекулярного йода в атмосфере. //Оптика и спектроскопия. 1998. Т. 85. N 1. С. 161-165.

230. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Расчет параметров лидара для обнаружения паров йода в атмосфере. //Приборы и системы управления. 1998. № 12. С. 60-63.

231. Гришина Э.Н., Шеманин В.Г. Компьютерное моделирование спектра комбинационного рассеяния молекулярного йода при лазерном зондировании. // 7-я Петербургская школа-семинар-выставка "Лазеры для медицины, биологии и экологии". СПб. 1999. С. 36.

232. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лазерное зондирование молекулярного йода в атмосфере. //Труды конференции "Лазеры. Измерения. Информация". СПб. 2000. С. 35-36.

233. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Дистанционное лазерное зондирование молекулярного йода. //Труды Всероссийского симпозиума "Лазерная диагностика и аналитика в науке и технологиях". СПб. 2000. С. 37.

234. Privalov V.E., Shemanin V.G. Molecular iodine laser monitoring in the atmosphere. //Proceedings of SPIE. 2000. Vol. 4316. P. 36 -42.

235. Привалов B.E., Шеманин В.Г. Параметры лидаров для дистанционного зондирования газовых молекул и аэрозоля в атмосфере. Учебное пособие. Балтийский ГТУ «ВОЕНМЕХ». СПб. 2001. 56 с.

236. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры лидара дифференциального поглощения для обнаружения молекулярного йода в атмосфере. //Оптический журнал. 1999. Т.66. № 2. С. 40-42.

237. Лазерный контроль атмосферы. //Под ред.Э. Хинкли. М. Мир. 1979. 546 с.

238. Воронина Э.И., Гришина Э.Н., Шеманин В.Г. Реконструкция лидарного спектра комбинационного рассеяния смеси метана и его дейтерозамещенных аналогов. //Труды конференции "Лазеры. Измерения. Информация". Санкт-Петербург. 2002. С. 33-34.

239. Grishina E.N., Shemanin V.G., Voronina E.I. Lidar Raman spectrum of the alkane molecules in gaseous phase transformation computer modeling. //Proceedings of SPIE. 2004. Vol. 5447. P. 260 -267.

240. Гришина Э.Н., Шеманин В.Г. Высотная трансформация лидарного спектра комбинационного рассеяния молекул метана. //Труды конференции "Лазеры для медицины, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 2000. С. 30-31.

241. Воронина Э.И., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лидарная система управления качеством над промышленным районом. //Экологические системы и приборы. 2002. № 4. С. 13-15.

242. Воронина Э.И., Сапожников Д.Ю., Шеманин В.Г. Система управления лидарной станцией мониторинга загрязнений атмосферы промышленного района. //Безопасность жизнедеятельности. № 9. 2003. С. 34-37.

243. Воронина Э.И., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лидарная система определения аварийных выбросов углеводородов в атмосферу. //Безопасность жизнедеятельности. № 9. 2003. С. 30-33.

244. Иванов Е.К., Колбенков В.А., Конопелько J1.A. и др. //Измерительная техника. 1986. №5. С. 56-57.

245. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Дистанционное лазерное зондирование углеводородов в атмосфере. //Письма в ЖТФ. 2001. Т.27. вып. 21. С.71-75.

246. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лазерное зондирование углеводородов в атмосфере. //Приборы и системы управления. 1999. № 6. С. 48-49.

247. Меркурьев С.В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лидар комбинационного рассеяния для дистанционного зондирования серосодержащих углеводородов в атмосфере. //Письма в ЖТФ. 2000. Т.26. № 1. С. 23-25.

248. Воронина Э.И., Шеманин В.Г. Выбор частоты следования импульсов медного лазера для зондирования молекул загрязняющих веществ в атмосфере. //Труды конференции "Лазеры. Измерения. Информация" Санкт-Петербург. 2000. С. 36-37.

249. Воронина Э.И., Шеманин В.Г. Зондирование молекул циклических углеводородов в атмосфере лидаром комбинационного рассеяния в режиме счета фотонов. //Труды конференции "Лазеры для медицины, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 2001. С. 38-39.

250. Меркурьев С.В., Привалов В.Е. Зондирование молекул серосодержащих углеводородов в атмосфере лидаром комбинационного рассеяния. //Петербургская школа-семинар выставка "Лазеры в медицине, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 1999. С. 35.

251. Воронина Э.И., Шеманин В.Г. Лидарная система управления качеством воздуха над промышленным районом. //Труды конференции "Лазеры. Измерения. Информация". Санкт-Петербург. 2001. С. 20-21.

252. Лактюшкин Г.В., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Минимально обнаружимые лидаром КР концентрации углеводородов в атмосфере.

253. Международная конференция "Оптика в экологии". Санкт-Петербург. 1997. С. 141.

254. Сапожников Д.Ю., Чартий П.В. Шеманин В.Г. Система мониторинга воздушного бассейна промышленного района. //Петербургская школа-семинар выставка "Лазеры в медицине, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 1998. С. 45.

255. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Дистанционное лазерное зондирование углеводородов в атмосфере. //Труды юбилейной научно-технической конференции. Санкт-Петербург. 2001. С. 85-87.

256. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лазерное зондирование углеводородов в атмосфере. //Петербургская школа-семинар выставка "Лазеры в медицине, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 1998. С. 56-57.

257. Воронина Э.И., Шеманин В.Г. Лидарная система предупреждения выбросов углеводородов в атмосферу. //Петербургская школа-семинар выставка "Лазеры в медицине, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 1999. С. 34.

258. Воронина Э.И., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лидарная система определения аварийных выбросов углеводородов в атмосферу. //Безопасность жизнедеятельности. № 9. 2003. С. 30-33.

259. Чартий П.В., Шеманин В.Г. Сравнительный лидарный метод дистанционного измерения концентрации серосодержащих углеводородов. //Труды конференции "Лазеры для медицины, биологии и экологии". Санкт-Петербург. 2001. С.39-40 •

260. Привалов В.Е., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Дифференциальная схема лидарного детектирования ультрамалых концентраций серосодержащих углеводородов. //Экологические системы и приборы. 2002. № 3. С.23-26.

261. Привалов В.Е., Чартий П.В., Шеманин В.Г. Способ лидарного измерения ультрамалых концентраций серосодержащих загрязняющих веществ. //Безопасность жизнедеятельности. № 9. 2003. С. 26 29.

262. Чистякова JI.T. Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14. N 5. С. 465 472, Пенин С.Т., Чистякова Л.Т. Там же. 1997. Т. 10. N 1. С. 73 - 81.

263. Боярчук К.А., Кононов Е.И., Ляхов Г.А. Письма ЖТФ. 1993. Т. 19. N 6. С. 67-73.

264. Протасевич Е.Т. Оптика атмосферы и океана. 1994. Т.7. N 5. С. 697 700 •

265. Копытин Ю.Д. Оптика атмосферы и океана. 1997. Т.10. N 8. С. 911 923.

266. Черкашов Ю.М., Петров А.А., Новосельский О.Ю. и др. //В Сб. ВИНИТИ «Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях» Вып.2, М., 2001, С. 57-64.

267. USSR State Committee on the Utilization of Atomic Energy. IAEA Post Accident Review Meeting. Vienna. 25-27.08.1986.

268. Боровой А.А., Гагаринский А.Ю. КИАЭ 2003. www.kiae.ru/rus/chnpp/2.

269. Привалов B.E., Шеманин В.Г. Параметры лидара дифференциального поглощения для обнаружения молекулярного йода в атмосфере. //Оптический журнал. 1999. Т.66. №2. С.40 42.

270. C.Y.She. Remote measurement of atmospheric parameters: new applications of physics of lasers. //Contemporary Physics. 1990. Vol. 31. N 4, pp. 247- 260.

271. Физические величины. Справочник //Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. М., Энергоатомиздат. 1991. С. 827.

272. Зайдель А.Н., Прокофьев В.К., Райский С.М., Шрейдер Е.Я. Таблицы спектральных линий. М., Гос. Издат. Физ.-Мат. Литературы. 1962. 605 с.

273. Лазерная аналитическая спектроскопия. // Сб. статей. Институт спектроскопии АН. М., Наука. 1986. С.57.

274. Зайдель А. Н. Атомно-флуоресцентный анализ. Физические основы метода. М. Наука. 1980, 187 с.

275. Зайдель А. Н. Атомно-флуоресцентный анализ. Л. Химия. 1983, 128 с.

276. Гарбуни М. Физика оптических явлений. М.: Энергия, 1967. С. 108.