Пространственно-временные корреляции сложных сигналов в лазерной спектроскопии дисперсных систем тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

'.IV О

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

БУРКИТБАЕВ Серик Минаварович

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ КОРРЕЛЯЦИЙ СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ В ЛАЗЕРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

01.04.21 —лазерная физика.

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Автор:

Москва — 1992

Работа выполнена в Институте математики ■ п механики Академии паук Республики Казахстан

— доктор физико-математических наук, профессор ЗУЕВ В. С.

— доктор физико-математических наук, профессор КАНДИДОВ В. П.

— доктор физико-математических наук, профессор ЛУШНИКОВ А. А.

— Институт оптики атмосферы СО РАИ

Защита диссертации состоится 10 февраля 1993 г. в час. мин. на заседании специализированного совета Д-053.03 09 п Московском инженерно-физическом институте по адресу: 115409, Москва, Каширское шоссе 31, тел. 324-84-98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ.

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заиерапшн печатью организации.

Автореферат разослан & » _____ 1992 г.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

Ученый секретарь специализированного совета д. ф.-м. п., профессор

И. В. ЕВСЕЕВ

I ?7""Ч « 2-

Общая характеристика работа

Актуальность теш. Проблема распространения излучения в неоднородных {дисперсных) средах - в аморфных веществах (керамика, стекла), в полидисперспых системах аэрозолей (туманы, облака, смог) и гидрозолей (частици в океане, соли металлов, биообъекты) -привлекает все большее внимание как в связи с изучением подобных систем, так и исследованием влияния неодаородностой на распространение самого излучения (связь, оптическая отработка информации, дистанционное зондирование и обнаружение).

Особые перспективы анализа дисперсных систем связаны с появлением качественно нового направления оптической спектроскопии - исследования пространственно-временных флуктуация излучения путем измерения его корреляционных функций' в реальном времени - лазерной корреляционной спектроскопии. Развитие этого направления, в т.ч. создание статнспгчоскоЛ творил оптических полей, метода счета фотонов, техники цифровой корреляционной обработки сигнала привела к принципиальному росту информативности оптических измерений.

Необходимо отметить, что статистический характер излучаемых систем (ансамбли частиц) позволяет извлекать информацию о ее параметрах преимущественно в виде эффективных средних. Возможности методов корреляционной спектроскопии, в настоящее время ограничиваются, практически, восстановлением средник или качественного вида функции распределения.Развитие исследований слохных, реальных,дисперсных систем ограничивается "интегральным" характером наблюдения и накопления сигнала и существованием проблемы обращения экспериментальных данных. Фактически, природа возникающей при этом некорректности заключается в недостаточной информативности эксперимента. .

Дальнейший прогресс в исследовании детальных параметров сложных дисперсных систем связан с созданием новых физических подходов, возводящих принципиально увеличить информативность эксперимента и реализацией тезиса о том,что детальная информация о системе содержится в полном набора пространственно-временных корреляционных функций поля рассеяния.

Цель работа заключается в исследовании физических явлений в процессах взаимодействия света с дисперсными системами, соз-

дании физических методов и теюшки пространственно-временных корреляций рассеянного излучения и разработке и выпуске, на этой основа, нового класса корреляционных лазерных спектрометров дисперсных систем. Работа выполнена в рамках совместных исследований ИТПМ АН ГК с ВШ1ШМ им.А.А.Бочвара по изучению взаимодействия лазерного излучения с дисперсными средами и созданию, на этой осново, новой измерительной техники.

Научная новизна и практическая значимость.

- Предсказано явление коррелированных флуктуация интен-сивностей различных 1саналов излучения. На его основе развит корреляционный подход к проблеме разложения сложного спектра.

- Предложен, теоретически обоснован и экспериментально реализован новый класс корреляционных эффектов, позволивший осуществить переход от амплитудных к амплитудно-вроТ.юшщм и временным корреляциошшм измерениям в лазерной спектроскопии аэрозоля, создать новое поколение ЛСА. В частности, создан метод статистики временных интервалов наблюдения частиц в лазерных спектрометрах аэрозолей для корреляционного опрэделения размеров частиц.

- Предложены и экспериментально реализованы способы эффективного увеличения информативности измерений ансамбля частиц путем регистрации корреляционных функций различных порядков, в том числе, при наложении внешних силовых полей.

- Выдвинута идея, проведено теоретическое обоснование и экспериментально зарегистрировано явление эха в сигнале динамической радуги от ансамбля частиц.Предложен механизм формирования эха, связанный с нелинейным характером сигнала динамической радуг*!.

- Экспериментально зарегистрирован эффект самовозбуждения колебаний формы жидких частиц в поле лазерного излучения. Для выделения и резонансного усиления комбинационного рассеяния на автоколебаниях формы частиц использовано явление радуги.

- разработаны принципы и основные конструктивные решения нового класса корреляционных лазерных спектрометров аэрозоля типа ЛАРИСА на основе методов пространственно-ь^еменных -корреляций рассеянного излучения..

- Выпущена опытная ' партия автоматизированных лазерных

спектрометров аэрозоля типа ЛАРИСА-01. Разработан полный комплект конструкторской документации. Начат мелкосерийный выпуск

спектрометров.

- Создана математическая модель и методика оценки предельных концентраций аэрозоля, распространяющегося без искажений в пневматических трактах ЛСА. На этой основе разработана методика поверки и метрологической аттестации ЛСА типа ЛАРИСА.

- Явление коррол51рованных флуктуация различных (спектральных ) каналов излучения может служить основой принципиально нового метода разделения спектров сложных многокомпонентных смесей. При этом решается вопрос об информационной достаточности экспериментальных данных.

Апробация работы.

Положения и результаты опубликованы в более чем 50 печатных работах, 4-х авторских свидетельствах.докладывались и обсуждались на Конференции по когерентной и нелинейной оптике(Ереван, 1984), на Международном симпозиуме по оптоэлектронике (Кагаш, Франция, 1937), IX Международной конференции по лазерной спектроскопии (МТИ, США, 1989), Европейской аэрозольной конференции (Цюрих, Швейцария, 1990), Международно:! конференции Ор* 15са-83 (Будапешт, 19вв), Вавиловской конференции (Новосибирск, 1990), Международном симпозиуме по распространению лазерного излучения в атмосфере (Томск, 1990), Всесоюзных конференциях по физика аэродисперсннх систем (Одесса, '987, 1989) и т.д., а также на ряде семинаров в ИАЭ им.Курчатова, МИФИ, 1МХФИ им.Карпова (Москва), ИАиЭ СО АН СССР (Новосибирск), ОГУ (Одесса), Римский Университет,Институт физики АН ВНР(Будапешт), Университет г.Ниццы (Франция), Яельский университет (США). Запдащаемые положения .

В работе создано новое научное направление: метод и экспериментальная техника пространствешю-времоншг корреляций сложных сигналов в лазерной спектроскопии дисперсных систем, и на его основе решена крупная практическая задача: разработан новый класс корреляциогошх лазерных анализаторов аэрозоля типа ЛАРИСА,выпущена опытная партия и налажен мелкосерийный выпуск приборов.

Защищаемые положения:

- Предсказано явление коррелированных флуктуация интен-сивностой различных (спектральных) каналов излучения. На его основе развит корреляционный подход к проблеме разложения слож-

- 5 -

к - 1

«ого спектра, который может служить основой принципиально нового метода разложения слоюшх спектров многокомпонентных систем.

- Предложен, теоретически обоснован и экспериментально реализован новый класс корреляционных эффектов, позволивший осуществить переход от амплитудных к амплитудао-вроменшм и временным корреляционным измерениям в лазерной спектроскопии аэрозоля, в частности, создан корреляционный метод статистики временных интервалов для определения размеров частиц.

- Предложены и экспериментально реализованы способы эффективного увеличения информативности измерений ансамбля частиц путем регистрации корреляционных функций различных типов и порядков, в той числе при наложешш внешних полой.

- Выдвинута идея, проведено теоретическое обоснование й экспериментально зарегистрировано явленно эха в сигнале динамической радуги от ансамбля частиц.

- Экспериментально зарегистрирован эффект самовозбуждения колебаний формы жидких частиц в поле лазерного излучения.' Для выделения и резонансного усиления комбинационного рассеяния на автоколебаниях формы частиц использовано явление динамической радуги.

- Разработаны принципы и основные конструктивные решения нового класса корреляционных и кросс-корреляционных, лазерных спектрометров аэрозоля типа ЛАРИСА, освоен выпуск и подготовлена конструкторская и метрологическая документация.

Достоверность полученных экспериментальных результатов подтверждена сравнением с данными других исследователей, обоснованным выбором экспериментальных методов измерений,разработкой и стандартизацией методик и метрологических характеристик созданных приборов и установок. Теоретические результаты подтверждены экспериментом и данными других исследователей.

Вклад автора. По теме диссертации опубликованы лично й в соавторстве болев 50 работ,получены 4 авторских свидетельства. Основное содержание работы докладавалось и обсукдалось на 44 Всесоюзных и 5 Международных конференциях.

Основные физические идеи и принципы, постановка задач, экспериментальные метода и конструкция созданных устройств и ну« Сю ров предложены и обоснованы автором. Экспериментальные результаты, та интерпретация, постановка задач для численных

расчетов получены и про не дот; при активном участии автора.

Структура и объем работа. Диссертация состоит из 6 глав, разделенных на три части.

Первая часть - ВДорма?т--ность флуктуащюяной компоненты излучения, рассеянного диеперашми системами состоит из двух, глав: Дисперсное системы как объект исследования и ЗДйкты корреляции интенсивностей различных каналов излучения .

В порвоп вводной главе сОсуздается постановка 'задачи исследования дисперсных систем методами лазерной спектроскопии, дается характеристика их основгам недостаткам и преимуществам. Формулируются основные подходи к изучению многокомпонентных, полидисперсннх систем путем анализа корреляционных Функций различных типов и порядков рассеянного излучения. Вторая глава посвящена предсказашюму нэмиоффекту корреляции интенсивнос-гей различных (спектральных) каналов излучения и развитому на его основе методу разложения слошых спектров ансамбля частиц.

Вторая часть - Спектроскопия пространственно-временных корреляций рассеянного излучения-. Одночастичная задача -содержит главы, посвященные амплитудной (глава 3) и корреляционной (глава 4) спектроскопии индивидуальных частиц. Созданы, в частности кросс-корреляционный времяпролетный метод исследования дисперсности индивидуальных частиц; способы эффектного увеличения информативности классической корреляцион-м 'Я спектроскопии.

В третьей части обсуждаются вопросы спектроскопии рассеянного ансамблем частиц излучения. Так, глава 5 содержит описание методов и техники временных корреляционных измерений для ансамблей рассеивателей;в главе 6 предложены метод динамической радуги и его применение к хидкокапельному ансамблю рассеивателей; экспериментально обнаружены и исследованы аффекты самовозбуждения колебаний формы частиц, эхо-откликов ансамбля осцилляторов в сигнале динамической радуги.

В заключении сделаны основные виводц,рассмотрены перспективы разлитых в работе методов и созданной техники.

общий объем работы 292 страницы текста, включая 65 рисунков, список литературы из 266 наименований.

Содержание работы.

Бо введении постановлена задача исследования дисперсных скотом. Дается характеристика осноешм существующим методам исследований. Обосновывается выбор информативных параметров дисперсных систем. Формулируются основные подходы к изучению многокомпонентных полидисперсных систем путем анализа корреляционных функций различных типов и порядков рассеянного излучения.

Далее обсувдается предсказанный нами эф£ект корреляши интенсивностей различных (спектральных) каналов излучения и развитый на его основе метод разложения слохных спектров ансамбля частиц.

Повышение информативности спектральных измерения за счет анализа статистики пространственно-Еремешшх флуктуация наиболее перспективно при исследовании многокомпонентных систем, для которых остро стоит вопрос об информационной достаточности экспериментальных данных.В этом смысле наиболее показательна задача разделения сложного спектра на элементарные составляющие. Поставлена задача разложения, едок-юга спектра, описано современное состояние проблемы, так, особое внимание уделено методам, не использующим априорную информацию о форме элементарных спектров. Под отдельной индивидуальной полосой (элементарным спектром),входящей в состав сложного спектра,будем понимать спектр излучения (поглощения) центров этого типа.

В окончательной формулировке проблема выглядит следующим

н

образом: как по суммарному спектру Л" (и) = £ < Нт> «Ми).

. гм- I

наблюдаемому от системы источников 1! различных типов, найти спектр одного типа источников - <!„(«). что приводит к типичной некорректной обратной задаче.Информационная недоспределенность, приводящая к некорректности, восполняется, в предполагаемом подходе, путем измерения степени скоррелированноста флуктуация излучения на разшх частотах.

Проведен также анализ существующих способов разложения спектров, в частности, метода Аленцева-Фока, устойчивость к погрешностям данных.

Исследована информативность гауссовой и ногауссовой сос.-составляицих корреляционной функции.интенсивности. Из-за квадратичное™ процесса детектирования наиболее удобно измерять

корреляционную функщго второго (по интенсивности) порядка С12'(а) = <|ЕС*11* |Е(1+г)|2>. При гауссовой статистике поля излучения, все корреляторы высших порядков выражаются через парный коррелятор и не несут дополнительной информации. При определенных условиях (флуоресценция, малое число частиц, подавление пространственной когерентности), которые проанализированы в работе, мокно добиться преобладания негауссова члена С* (1), который играет основную роль в дальнейшем.

Идея корреляциошюго подхода основана на следующих физических соображениях: пусть мы имеем возможность следить с достаточным временным разрешением за флуктуациями суммарного спектра на различных частотах ш(и Как сзязаны флуктуации интенсивностэй на этих частотах, вызванные индивидуалышм поведением отдельных источников излучения? Если на этих частотах: а) светит только один тип источников, то, очевидно, флуктуации будут коррелировала полностью; б) излучают отдельные источники, то корреляция отсутствует, и в) одновременно излучает несколько типов (перекрытие спектров), то соответствующая корреляция будет частичной.

В работе детально проанализированы условия, при которых регистрация С'2'(т,ы1, ыг) - амплитуда корреляций, как функции и ыг, позволяет найти вид спектра отдельных кошонеит. Условия разрешимости получаемой системы являются предметом отдельного исследования, но в ряде практически важных ситуаций можно получить простое решение. Допустим, существует реперный канал (о1, в котором излучает только один тип частиц га = 1, т.е. Ли4)= <П1 > ^ (^), тогда,зафиксировав один из спектраль-спектралышх фильтров на тлеем спектр ^ (со) = С'1>(0,ш1, Т.о. наличие реперного, виделешюго канала позволяет восстановить полшй спектр (и) независимо от степени перекрытия.

Один из конкретных механизмов реализации флуктуации числа излучающих центров - флуктуации числа броуновских частиц в малом объеме,в этом случае явный-вад = 1/(1 + (4»тг)/Йа), где 1>т- коэффициент диффузии частиц т-го сорта.

Приведены численные оценки характерных величин интенсгаз-ностей излучения и времен флуктуаций. Показано, в частности, что при регистрации флуктуаций числа частиц <И> - 10* размера 10~7см сечении флуоресценции ~ 10"* скорость счета в отдельно:*

спектральном интервале - на менее 10*- 10* имп/с для 10*- 10" вломантов спектрального разрошегшя.

Описан общий алгоритм корроляциотюго разложения сложных спектров. А именно, рассмотрены конкретные условия, при которых возможно восстановление произвольного числа индивидуальных спектров Jm(ш) при единственном ограничении, что области частот, где ^(ш) существешю отличны от нуля, не совпадают тождоствошю. Алгоритм построен на основе последовательного исключения элемантар1шх полос (аналогично методу Аленцева-Фока). Одна из проблем использования подобных алгоритмов связана с поотагаюй реализацией, в результате чего все погрешности, нокоплошшо на предыдущих этапах, переносятся на последующие. Обсуждены пути минимизации влияния шума и погрешностей,в частности, за счет статистического усреднения при различ1шх и. Также детально обсукдаются результаты численного моделирования. На рис.1 приведены результаты разделения спектров.

Отклонение статистики излучения от гауссовой возможно пе только в силу конечности числа излучающих центров, но и в случае взаимодействия «оаду ними. Примером налаются системы с -безизлучательным переносом анергии * теп» •■ донор-шш.вптор". Измеряя кросс-корреляционную функцию интонсивностей излучения доноров и акцепторов, мозшо изучать флуктуации числа пар, участвующих в пероносе. Это позволило решить проблему шдела-выделвнкя в многокомпонентной системе пар, взаимодействующих в процессе переноса энергии. Таким образом, обоснованы пути распространения корреляционного способа разложения сложных спектров на системы о взаимодействием. Здесь же охарактеризованы перспекк!аы исследований по применению методов негауссовой корреляционной спектроскопии в физике многокомпонентных систем.

Следующий раздел - -Спектроскопия пространствнно-времешшх корреляций рассеянного излучения. Одночастичная задача"- содержит главы, посвященные амплитудной и корреляционной спектроскопии индивидуальных частиц.

Рассмотрена амплитудная спектроскопия излучения,рассеянного отдельными частицами. Обоснована применимость оптических методов для определения размеров частиц, в частности, рассеяния Ыи. Анализируется однозначность связи -размер частицы -интенсивность рассеяния", выбор оптимальных геометрий рассея-

Рис. 1. Серия спектров, разрешаемая при численном моделировании: _ - суммарный спектр; 1 - 4 - восстановленное спектры.

Рис. 3. Схема пневматического тракта-

1 - оптическая камера} 2 - аэрозольное сопло; 3 - приемная воронка$ 4 - аэрозольный фильтр? 5,12 - насосы; б - распределительная камера; Т,8 и 10 - газовые каналы с дросселям:!; 9,13 - ротаметры; 11 - пробоотборник; 14 - рэссивер.

шя, характеристики источника и детектора.

Особое в;гамшяге уделено анализу факторов, ограничивающих разрешение (шумам электроники и самого процосса рассеяния, наложению частиц и т.д.). Критически рассмотрены возможные источники неоднозначности за счет немонотонной зависимости ••размер-сигнал", особенно в промежуточной области значений р. Обосновывается выбор геометрии рассеяния 'вперед", где погрешность, связанная с разбросом показателей преломления частиц минимальна. Приведены пути сглаживания осцилляция на кривых отклика, в частности, за счет нсмонохроматичности сигнала. Сравниваются расчетная и экспериментальные кривые отклика для различных типов лазерных счетчиков. Обсуждаются вопросы, связанные с формированием измерительного объема. Показаны преимущества аэродинамической фокусировки аэрозольной струи, что позволяет не только поднять предельную концентрацию частиц, но и увеличить точность измерений за счет прохождения всех частиц по центру лазерного пучка. Проведен анализ влияния неоднородности освещения измерительного объомз, полидисперсности используемых для калибровки латексов и т.д.

Отдельно рассмотрены возможности извлечения дополнительной информации из сигнала рассеяния (формы, показателя преломления и т.д.): по отношении интенсишюстей рассеяния в двух направлениях, регистрации спекл структуры. В последнем случае возникает необходимость статистической регуляризации для восстановления распределения по размерам. Проведенный анализ аэроданаыич -зких и оптических требований, необходимых характеристик электронного регистрирующего тракта (например, динамический диапазон, обычно - 10") привел к созданию оригинальной конструкции лазерного спектрометра аэрозоля (ЛСА) - Лазерного Анализатора Размеров И Состава Аэрозоля -ЛАРИСА-01. Основные принципы конструкции прибора: внутрирезонаторный ввод аэрозоля, аэродинамическая фокусировка струи аэрозоля, малоугловой режим регистрации, использование детектора с неравномерным квантованием и т.д. Общий вид и компоновка ЛСА ЛАТ'ИСА-Ш приведены на рис.2. Можно выделить основные блокг: оптико-механический, пневматический, электронной обработки сигналов детектора, управления и индикации, питания, корпус. Компоновка отвечает ряду требований: удобство в ремонте и обслуживании, доступность любого узла без разборки прибора. Обеспечена олок-

Р.«„ 2. Обедай в*д и компоновка спектрометра аэрозоля "ЛАРИСА" (еид сверху): 1 - устройство печати,' 2 - корпус ОЗУ; 3- ротаметры; 4 -передняя панель; 5 - корзина элекгрогшых плат; 7 - оптический блок; Я - фильтр и распределительная намерз; 9 - трансформатор; 10 - корзина источников высокого питания; И - воздушный насос; 12 - елок питания с радиатором.

тромапттная развязка, всех узлов, В последних модификациях всь плати управления, индикации, а также активной стабилизации расхода газа конструктивно выполнены на несущем каркасе передней панели.

Оптико-механический блок выполнен в виде единого жесткого модуля, в его основу заложен принцип внутрирезонаторного ввода аэрозольной струи и регистрации малоугловой компоненты рассеянного излучония. "Максимализм- в такой постановке задачи потребовал достаточно сложной конструкции и тщательной проработки деталей. Активный элемент - He-lie трубка с выходной мощностью генерации до 2 мВт. Малоугловая компонента выводится поворотным зеркалом, и,после пространственного фильтра обеспечивается "Темнополышй" раним регистрации. Приемная апертура ограничивает угол съема величшюй5°- 7°. Дополнительно введены блок регистрации на 50° рассеяния (обычно - "синхросигнал" при регистрации малых частиц).Детектору (СОУ) крепятся отдельно от блока,а передача сигнала - по световодам. Пневматический тракт (рис.'З) решен по схеме непрямого протока с аэродинамической фокусировкой аэрозольной струи. Обеспечена устойчивая фокусировка,при измерении расхода в 3+5 раз. На выходе из сопла формируется аэрозольная струя (< 200 мкм), окрукенная рубашкой чистого Еоздуха (~1СЮ0 мкм). Система фильтров и дросселей обеспечивает ламинарный замкнутый поток воздуха в тракте с дополнительным обдувом ("воздушная завеса") оптических узлов. Расходы контролируются электронными расходомерами-стабилизато-эвторами, описываемыми ниже.

Для обеспечения ускоренного обмена пробы слукит внешний контур с допг-шителышм насосом. Штатный режим работы пневмо-тракта: внешний контур 2+5 л/мин, внутренний 0,5+0,6 л/мин, пробоотборный канал — 5+10 сма/мин. В режимах порогового счета, или когда необходимы большие объемы прокачки, внутренний контур используется в качестве пробоотборного.

Излучение, рассеянное аерозолем, регистрируется ФЭУ и обрабатывается электронным блоком. Для усиления, логарифмирования сигнала и его преобразования в цифровую форму служит плата АЦП, состоящая из квазилогарифягче ского усилителя (105) и параллельного АЦП с неравномерным квантованием. На входе АЦП цифровой код соответствует размерному диапазону измеряемых

чао-гиц.

Поскольку ЛСА используется как измерительный прибор, был разработан комплект поверочной и метрологической документации, и введен ряд дополнительных модулей активного контроля и стабилизации основных параметров прибора:

1: детектор ошибок - контроль мощности лазера, предельно допустимой концентрации, переполнения счетчиков; световая и звуковая индикация режимов;

2.- встроенный -калибратор - оптоэлектронный модуль сквозного контроля оптического и электронного трактов прибора, вплоть до соответствия размерных каналов ЛСА;

3.- модуль калибровочной кривой - предназначен для сжатия и линеаризации динамического диапазона сигнала, поддерживает определенную калибровочную кривую из имеющегося набора;

4.- расходомер с активной стабилизацией - является скалярным термоанемометром с полупроводниковыми первичными преобразователями. Принципиальным является измерение сверхмалых расходов - долей литра в минуту. Схема измерения расхода дополнена контуром стабилизации, который управляет питанием микронагнетателя.

Аппаратная реализация описанных выше модулей привела к созданию автоматизированной системы поддержания метрологических характеристик прибора.

На рис.4 приведены некоторые характерные распределения размеров, полученные ЛСА.

Т.о., создан малоугловой внутрирезонаторный автоматизированный ЛСА с амплитудной обработкой сигнала, со следующим характеристиками: диапазон размеров 0,24 (0,3) - 8 мкм,концентрация До 10 частиц/л, скорость счета 10 частиц/с.

Глава "Корреляционная спектроскопия излучения,рассеянного отдельными частицами - основана на уникальных возможностях пневматической системы ЛСА: доставке с высокой стабильностью и фокусировкой аэрозольных частиц по одной в измерительный объем. Это позволяет ставить задачу статистической достоверности процесса измерения не стандартным образом - по одновременной регистрации сигналов от ансамбля, а путем последовательного но времени накопления сигналов от отдельных частиц. Анализируется информативность как чисто временш1х,гфосгранственно-времеишх, так и смешанных, амплитудно-временных кросс-корреляций. Так, рассмотрены реализация корреляционного (временного) реке«

а.

*:

г г у ? г б' нопер канядя

Г 3 3? <Г 5' НОПЕР КЯНЙ/1Р

Рис.4. Характерные распределения аэрозоля по размерам, полученные ЛСА "ЛАРИСА-01". 1. □ - споры гриба, И - естественный фон х10®; 2.сигаретный дым: □ - с фильтром, 0 - без фильтра; 3. Кинетика затухания распределения спор гриба. Нормировка максимумов - логарифмическая.

измерения в одной пространственной точке С (г, г) (одноканалышй ЛСА) и кросс-корреляционного режима (двухканалышй ЛСА) -измерение пространственно-временной 'корреляционной функции G(t,r tr ). При этом необходимо, в первую очередь, для выяснения информативности статистических временных параметров, ответить на вопрос: какова сама статистика временных интервалов наблюдения частиц в измерительном объеме спектрометра, как она искажается из-за наличия аэродинамического тракта переменного сечения? и как эта статистика связана, в свою очередь, с однородностью потока и распределением частиц по размерам? Е предположении, что частицы некоррелированно поступают на вход, получено, что распределение времен между прибытиями частиц p(t)=a exp (-at). Экспериментальная верификация данной зависимости на автокорреляционном ЛСА, созданном на базе оптико-механического блока ЛСА ЛАРИСА-01 (рис.2) и специально разработанного программно-аппаратного коррелятора (см. ниже), показывает возможности как контроля аэродинамических характеристик потока, так и извлечение дисперсных параметров. Однако, необходимость допущения а priori о статистике интервалов на входе в тракт накладывает определенные ограничения на метод. В связи с этим развита методика для прямого измерения статистики пролета частиц на входе и выходе ускоряющей системы (фокусирующего сопла) , определенная нами как методика время-пролетной кросс-корреляции. В данном изложении основное внимание уделяется 'инерционным эффектам, приводящим к задержке частиц в ускоряющемся в фокусирующем сопле потоке, что фактически приводит к сортировке частиц по инерционности. Хотя, возможность прямой регистрации времени пролета отдельной частицы между двумя - точками наблюдения, появившаяся после создания двухканального ЛСА, позволяет распространить на аэрозоли идеологию времяпролетной масс-спектроскопии. Оценки показывают реальность регистрации (по смещению, задержке в силовых полях) заряда, плотности, форьш аэрозольных частиц.

Проведен анализ уровня технической сложности создания прямого, статистического метода измерения времен пролета и программно-аппаратного коррелятора. Показано, что преимущества корреляционного метода проявляются при концентрациях частиц, приводящих к их перемешиванию в ускорительном устройстве. Отметим, что дополнительная информация достигается только за

счет усложнения обработки сигнала, т.к. конструктивные изменения отсутствуют: фокусирующее сопло выступает в роли нелинейного элемента задержи. Проведенные расчеты искажений статистики и времен задержки частиц в фокусирующем сопле, а также оценки влияния размеров, плотности частиц, формы ускоряющего сопла позволили оптимизировать конструкцию двухканалыгаго ЛСА (рис.5а). На рис.50 в качестве примера приведет; экспериментальные данные распределения времен пролета между каналами в зависимости от размера частиц.

Таким образом, последовательное применение корреляционного подхода к анализу статистики Бремен пролета в ЛСА (рис.56), разработка соответствующих моделей,расчет иоптимизация конструкции и реягмов течения в ускоряющем сопле ЛСА позволили создать новое поколение ЛСА - авто- и кросс-корреляниошшх лазер-спектрометров аэрозоля.

Заключительный раздел Спектроскопия Еремешшх и пространственных корреляций рассеянного излучения. Многочпстичная задача посвящен различным подходам к решению обратной задачи, возникающей при изучении ансамбля рассеивателей.

Спектроскопия временных корреляция излучения, рассеянного ансамблем, основана на принципиально иной,по сравнении с одно-частичной, постановке задачи, когда наблюдается суммарный сигнал рассеяния от ансамбля частиц, одновременно находящихся в объеме наблюдения. Такая постановка, естественно, более соответствует реальным ситуациям, снимает многие ограгшчения на чувствительность детектора, исключает сложную систему Формирования и.доставки частиц. Однако, возникает принципиальная проблема - полученная в ходе измерения функция имеет интегральный по ансамблю рассеивателей характер, и необходимо решать задачу обращения экспериментальных данных.

На основе теории временных корреляций рассеянного ансамблем излучения, применительно к броуновскому ансамблю частиц известны явные выражения для гауссовой и негауссоьой частей корреляционной функции

£2> (т;) = <1? >• [1+ехр(-2В^ т)] + <СН(о)гВ(т)>, причем для объема рассеяния с характерным размером Ь, второй член имеет вид (1¥0Ь"*т) . Фундаментальное отличие в природе существования этих членов связано с условиями когерентности процесса рассеяния. Для полидисперсной системы итоговая корреляционная

Рис. 5а. Кроес-корреляционный ЛСА.

Рис. 56. Распределение времен пролета частиц латекса (1,5 мкм) + 1,8 м/с, а - 2,4 м/с, • - 3 м/с, □ - 3,8 м/с, - 4,3 м/с.

База между каналами регистрации 40 мм.

функция определяется-интегрированием по соответствующему распределению по размерам С(т) - $ п(г)гаС(т,г)(1г1 где а - фактор эффективности рассеяния. Очевидно, что . средний размер, получаемый аппроксимацией данного выражения одной экспонентоЯ,, не является адекватным параметром. В работе развит ряд подходов к решению обратной задачи: численное обращение и связанные с этим алгоритмы регуляризации, оценки устойчивости и т.д., а также физические подходы, основанные на реализации, для полтаения дополнительной информации, различных видов коррйяционннх измерений. Подробно описана экспериментальная техника лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС) (рис.6). Как и любой эксперимент по рассеянию света, ЛКС включает все основные узлы. Остановился кратко на специфических моментах, связанных с корреляционной обработкой сигнала.

1. Гомодинная и гетеродинная оптические схемы. Выбор связан с выделением фазового (доплеровский сдвиг) члена или подавления последнего (регистрация чисто броуновского ушрения>.

2. Передаточные характеристики комплекса "детектор-система счета фотонов-: Метод счета фотонов - один из немногих современных методов, имеющих предельное разрешение. Однако его использование, помимо чисто технических проблем, осложнено нетривиальной связью между статистикой падающего на детектор излучения и статистикой фотоэлектронных отсчетов пШ. Особое внимание уделено измерению отклика системы.-

3. Собирающая (детектирующая) оптика. Основное требование - сбор излучения с нескольких зон когерентности.

4. Техника цифровой корреляционной обработки. Корреляторы. Задача сводится к формированию и вычислению суш произведений вида п(г)-п^+т), где х - время задержки. В зависимости от быстродействия, разрядности, требований последующей обработки сигнала и стоимостно-габаритшх условий описаны и проанализированы различные реализации от чисто аппаратной до программной н аппаратно-программной.

Проведен анализ подходов к прямому обращению интегрального уравнения: методы регуляризации и квазирешения, преобразование Лапласа, экспоненциального накопления, гистограмм и т.д. Сделан вывод, что эффективность их применения связана с двумя главными моментами: каким образом исходная априорная информация может быть учтена в решении; какова достоверность полученного

тор, 9-II - делитель пучка, 12 -ослабитель, 13,14 -плоскопараллельные пластинки, 15 -кювета, 16-источник импульсного напряжения, 17-система счета фотонов, 18- коррелятор, 19 - микро-ЭВМ.

результата. Показано" что определяющую роль играет и адекватный выбор алгоритма с учетом специфики задачи. В результате был разработан адаптивный вариант метода гистограмм, в ряде конкретных случаев обеспечивающий существенное улучшение обращения интегрального уравнения. Однако, широкое применение на практике методов обращения, за исключением ряда кошфетшх применений, остается, по меньшей мэре,проблематичным. Ситуация усугубляется тем,что "полидасперешй" вид измеряемой функции может быть обусловлен и рядом других причин -»»наличием нескольких типов рассеивателей, анизотропией формы и т.д.

В этой связи Сила поставлена задача разработки физических подходов (в рамках ЖС), позволяющих непосредстственяо определять необходимое количество параметров распределения и увеличить информативность экперимента, в том числе основанных на различных видах корреляционных „ измерений и более полной статистической.обработки.Так, разработан способ прямого определения набора моментов распределения по размерам, основанный на экспериментальном варьировании фактора эффективности рассеяния а. В том числе: варьирование а внутри рассеяния Ми (угол рассеяния,длина волны излучения), измерение корреляционных функций различных порядков {С11С'2>,...) и типов (гауссова и негауссова компоненты),анализ флуоресценции. В качестве примера приведено восстановление распределения по размерам частиц плазмы крови ЛШ путем опроделония.моментов 1-го и 2-го порядков (по флуоресценции) и по корреляционной функции рэлэевского рассеяния. Отметим, что реально измеряются вболь-шинстве случаев на сами моменты, а некоторая их комбинация. Так, при машинной минимизации С,2>(т) одной экспонептой, имеем модифицированный момент вида / [п(г)-г/(г+Ка)2]йг, где Иа -эффективный средний размер.

Измерение кросс-корреляционных функций и флуоресценции рэлэевского рассеяния (а^б, (3= 0,2,3) вида <б1(о)51(1;)>, где I - г^, приводит к появлению комбинированных моментов а+р (0,2,3,5,6,8,9 ,..). Т.о., развитый метод прямого измерения эффективных моментов позволяет свести проблему к классической проблеме моментов.

Альтернативный путь повышения информативности эксперимента, не требуюдий варьирования характеристик рассеяния, основан на более полной статистической обработке сигнала. Показано,что

даже в случае гауссовой статистики рассеянного излучения, ограниченная точность и длительность измерения, неадекватная процедура обработки результатов, приводят к. эффективному отклонению от гауссовости, и экспериментальные корреляционные функции различных порядков реально неэквивалентны. Иначе говоря, стандартная процедура обработки дает различные средние для'6' (т) различных порядков 1. Сделан вывод, что основной вклад'ё'С (г), с ростом 1, дают все более высокие моменты распределения рассеивателей по размерам. Прослежены также источники смещения оценок, связанные с наличием статистического мультипликативного и аддитивного шума. Сформулированы требования к выбору масштаба развертки ИК ,где Н - число каналов, ^скорость затухания С(т)) и допустимого уровня иума (10 ) в отдельном канале, для получения несмещенных оценок. Показано, что данный подход применим к локализованным (одиокомпонентным распределениям). При наличии нескольких компонент в системе более перспективно разделение компонент по другим параметрам. Показано, что сочетание гетеродинного варианта ЖС с разделением компонент в пространстве скоростей под воздействием силового поля позволяет определять зарядовые и геометрические параметры многокомпонентной системы без нарушения целостности последней. Корреляционная функция поля

к

во внешнем поле В, где Г (г) и 1 (ц) - эффективные функции распределения частиц 1-го сорта по размеру г и подвижности ц. Показано,что для относительно узких распределений, соответству-

хтйМ (х) спектр Г(ш) - набор^пиков с центрами при и =Ц qZ

и полухиринайи Д = + а дК. Т.о. .уширение дошгаровского контура определяется эффективным средним размером г (диффузное уширение) и дисперсией подвижности 0:(дисперсное уширение). Использовав различную зависимость диффузного и дисперсного членов от угла рассеяния q и внешнего поля В, можно добиться

преобладания дисперсного члена, Щ « а qB, тогда 1(ш) повторяет вид распределения частиц по подвижности. Оценены основные ограничения на экспериментальное разрешение! величина поля <1Ь В/см и неоднородность поля в объеме рассеяния. Конструкция

специально разработанной кюветы дает неоднородность поля ■ в объеме рассеяния но хуже 2X. Приведены характерные гетеродинные корреляционные функции излучения, рассеянного на биологических клетках во внешнем электрическом поле и оценка полуширин 1(и). Согласно этим результатам, уширение линии излучения в слабом электрическом поле (менее lCfB/см) полностью определяется диффузной, что существенно упрощает интерпретацию спектров электрофореза полидиспэрсных систем. Т.о. удается решить проблему определения в многокомпонентной системе параметров распределения частиц по размерам и подвижности, не прибегая к пространственному разделению компонент.

Еще один источник "полидасшрсности" измеряемых корреляционных функций рассеяния - анизотропии формы рассеивателей. Прослежено влияние анизотропии формы на явный вид С(т). Предложен метод прямого измерения анизотропии (компонентов тензора трансляционной диффузии частицы-рассеивателя) во внешнем, ориентирующем поле. Общий вид о

C'ix) - <A(t)A,(t+T)" охр Uq Дг(т))>,

где A(t) - амплитудный фактор, зависящий в общем случае от ориентации частицы. При наличии ориентирующего поля Е, временная зависимость A(t) может быть опущена. В выражение iq Ar(i) дает вклад только компонента вектора смещения частицу в направлении вектора рассеяния.Если перейти к измерению С'2,(т), которая,в свою очередь определяется только диффузной компонентой смещения частицы, то вид С'21(t) совпадает с ее видом в отсутствии поля, только D в данном случае D(6), где 0 - угол

между q и Е. Экспериментальные результаты по определению G'1'(т) на частицах E-Coli во внешнем электрическом поле 10 В/см < Е < 400 В/см показали форму вытянутого эллипсоида со значениями осей 1,06 на 2,23 мкм. Отмечено, что развитый метод мокот ' быть использован для анализа движения анизотропных частиц в ориентирующих полях различного происхождения.

• Т. о. в раздела, посвященном временным корреляциям рассеянного ансамблем излучения, рассмотрены постановка задачи, метод и экспериментальная техника ЛКС.описаны новые физические подходы к решению возникающей обратной задачи и приведены рксшримонтельше примори их реализации.

Разгзит альтернативный подход к восстановлению параметров ансамбля частиц по интегральной (по ансамблю) регистрации рассеянного излучения. Он основан на розонасннх аффектах, в которых, образно говоря, каждый рассеиватель сохраняет свою индивидуальность. Ото и позволяет при обработке сигнала избежать некорректности восстановления п(г). К таким эффектам относится ксмбинационноо рассеяние па колебаниях форлц жидких частиц. Однако, в реальных ситуациях модулированная компонента рассеяния обычно слаба для прямой регистрации.

Предложен способ резонасного усиления модулированной компоненты рассеяния на основе аффекта "динамической- радуги, и продемонстрирована возможность наблюдения эхо-откликов ансамбля осцилляторов-рассеивателей,которые (отклики) содержат информацию о распре делении рассеиватолей по размерам (собст-вегагым частотам).

Такая постановка проблемы привела к решению следующей последовательности связанных между собой задач:

-исследование особенностей индикатрисы рассеяния в направлении радуги с целью использования резонасного характера зависимости сигнала радуги от искажений форм рассеивателей;

- экспериментальное изучение эффектов и способов Еозбук-деш1я резонас1шх мод колебаний формы частиц по рассеянии в направлении радуги;

- формулировка условий наблюдения эхо-откликов в сигнале динамической радуги при импульсном возбуждении колебаний формы рассеиватолей;

- анализ условий формирования эхо-сигнала от ансамбля капель-осцилляторов, моделирование нелинейных механизмов возникновения ахо-откликов;

- экспериментальная регистрация эхо-откликов в сигнале динамической радуга от ансамбля.

Остановимся на ряде важных для изложения моментах. В работе дан обзор теорий радуги и сравнение существующих: моделей расчета и границ их применимости. Сформулированы особенности рассеяния в направлении радуги. Приведены численные расчеты (в рамках теории Ми) рассеяния на сферической капле в направлении радуги. Однако, ограшгчение на форму частицы является серьезным недостатком теории. Существует устойчивый интерес к созданию точных и приближенных методов для иеоферических

частиц. Так, в данной работе описаны методы расчета рассеяния в углы радуг на эллипсоиде произвольной формы, ряд физических оценок сделан на основе эйконального приближения. Продемонстрирована хорошая сходимость результатов и получены зависимости смещения углов радуг в зависимости от искажения формы- рассеи-вателя, рассчитан точный вид индикатрисв области радуг для сфероидов различных форм, ориентации и показателей преломления (рис. Та). Отмечены результаты экспериментальной регистрации точных размеров частиц щь, угловому положению пиков тонкой интерференционной структуры радуги (рис. Тб). Резонансный вид зависимости сигнала радуги от малых искажений формы капель позволяет ставить задачу исследования спектра собственных колебаний формы, иначе говоря, наблюдать комбинационное рассеяние на колебаниях формы. При рассеянии света на осциллирующей частице происходит сдвиг частоты излучения на значения частот колебания капли (комбинационные частоты). Так, в простейшем случае спектр поверхностных колебаний жидкой капли представляется в виде:

ш = I 1(1-1) (1+2),

* рИ*

где И - радиус капли, 7 - поверхностное натяжение, р - плотность капли, 1 = 2,3,... - моды собственных колебаний.

Отметим,что этот подход позволяет отказаться от амплитудных измерений. Дополнительная, нестащшарная компонента радужного сигнала, вызванная осциляциями формы рассеивателей, названа нами "динамической радугой". Для наблюдения динамической радуги был создан экспериментальный стенд на базе гелий-неонового и аргонового лазеров, систем распыла аэрозоля и подвески ансамбля (10-30 капель на микропшрицах),автоматизированного гониометрического сканера индикатрисы рассеяния. Схема детектора - счетчик фотонов с ФЭУ и последующий аппаратно-программный коррелятор и спектроанализатор, позволяют регистрировать корреляционные функции и спектр сигнала динамической радуги. Описан цикл экспериментов по изучению способов возбуждения колебаний,в т.ч.акустическим и электрическим полями. Обнаружен и экспериментально исследован эффект самовозбуждения колебаний под стшщионарным лазерным освещением. Показана термокапиллярная природа самовозбуждения. Прослежены пороговый характер возбуадания различных мод колеоаний. Проведено сравнение с

I ( отн. ед.

Рис. 74 . Индикатриса рассеяния лазерного излучения на жидкой капле (диаметр капли зоо мкм, длина волны О.бЗЗмкм)? расчетная кривая по теории '.'л и данные эксперимента.

Рис. ТО. Тонкая интерфервшшоняая структура радужного рассеяния на капле (диаметр капли 300 мкм) по наблюдению в дальней зоне.

существувдими теоретическими оцеыкаш порога свмовозбуадения свободной капли:

где 0 - удельное объемное. тепло выделение; X • X ~ теплопроводности вещества капли и окружающего газа соответственно; с , ^ - удельная теплоемкость (при постоянном давлении) и плотность окружающего газа; V - кинематическая вязкость жидкости.

Таким образом, создание метода и экспериментального стенда динамической радуги, реализация методов возбуждения резонансных мод колебаний формы ансамбля капель, позволили поставить задачу наблюдения эхо откликов ансамбля осцилляторов на импульсные возбуждения.

Лри некогероятном возбуздэшш ансамбля осцилляторов их 0 фазы никак не связаны и результирующий сигнал проявляется как флуктуация. В условиях когерентного возбуадения, независящая от времени разность фаз осцилляторов оказывается пространственно-упорядоченной. Существенно, что шеющийся рвзброс частот Ш вокруг некоторой средней и , будет приводить к дефазировке со времен|м Г = 2тс/Ли, при характерном времени затухания Гж> Т . Повторное возбуждение'системы через т (Г < т < Т ) приводит к новому пространственному упорядочению колебаний,в свою очередь исчезающему ^ерез Т.. Однако, в последующие моменты времени, кратные г, порядок фаз колебаний восстанавливается, что приводит к возникновению -сигналов эха от системы. Существует теория эхо откликов от ансамбля жидких частиц малых размеров и показана связь формы эхо-сигнала с распределением частиц по размерам (собственным частотам).

На базе численной модели (в эйкональном приближении) обоснована возможность наблюдения эхо откликов в сигнале динамической радуги (рис. 8а). Рассмотрены различные нелинейные механизмы формирования эха. Предложен и обоснован новый механизм проявления эха, связанный с нелинейным механизмом формирования сигнала, а не с нелинейностями колебательного механизма. Это принципиально расширяет' область применимости подходов эхо-спектроскопии к линейным осцилляторкым системам. В результате впервые удалось методом динамической радуги зарегистрировать

Рис. 8а. Компьютерное моделирование появления сигналов эха-оклика при двухимпульсном Енешнем воздействии на ансамбле жидких частиц.

М1 ЯИ-^^^Р?'11"^

Р/с. 86. Осциллограмма регистрации эхо-отклика ансамбля жидких частиц методом "динамической радуги".

экспериментально существование эхо-отклика при двухимпульсном возбуждении ансамбля хидкокадальных осцилляторов (рис.86).

Таким образом, поставлена и решена последовательность задач, приведших к созданию метода динамической радуги и его применения к исследованию различных механизмов колебаний фарш частиц, наблюдении явления эха на ансамбле осцилляторов.

Основные результаты работы

1. Предсказано и теоретически обосновано явление коррелированных флуктуации интенсивностей различных спектральных каналов излучения. Получен явный вид негауссовой компоненты кросс-корреляционных функций в случае флуктуаций числа частиц в объеме наблюдения.

2. Развит корреляционный подход к проблеме разложения сложного спектра на основе явления коррелированных флуктуации излучения в различных каналах. Дашшй подход служит основой принципиально нового метода разложения сложных спектров многокомпонентных систем.

3. Построен численный алгоритм корреляционного разложения сложных спектров, обоснованы рамки применимости метода, проведены оценки устойчивости к шумам регистрации.

4. Выдвинута идея, проведено теоретическое обоснование и экспериментально зарегистрировано явление эха в сигнале динамической радуги от ансамбля частиц. Предложен механизм формирования эха от ансамбля линейных осцилляторов, связанных с нелинейным характером сигнала динамической радуги.

5.Экспериментально зарегистрирован эффект самовозбуждения колебаний формы жидких частиц в поле лазерного излучения. Для выделения и резонансного усиления комбинационного рассеяния на автоколебаниях формы частиц использовано явление динамической рвдуги.

6. Предложены и экспериментально реализованы способы ЕкМвктивного увеличения информативности измерений ансамбля частиц путем регистрации корреляционных функций различных типов и порядков, в том числе при наложении внешних полей.

7. Предложен, теоретически обоснован и экспериментально реатизован новый класс корреляцкошшх эффектов, позволивший

осуществить переход от амплитудных к вмшштудао-времешшм и времешйш корреляционным измерениям в лазерной спектроскопии аэрозоля, в частности, создан корреляцпонный метод статистики времешшх интервалов для определения размеров частиц.

В. Разработана конструкция и создан оптико-шхашшескнА модуль кросс-корреляционного ЛСА на базе двух мвлоугловых внутр!фезонатор1шх блоков. Оптимизация пневматического тракта позволила обеспечить стабильность аэродинамической (фокусировки аэрозольной струи при расстоянии между блоками не менее 40 мм.

9. Предложена и экспериментально проверена концепция активного контроля и стабилизации метрологических параметров ЛСА ЛАРИСА и на ее основе.создана автоматизированная система поддержания метрологических характеристик ЛСА,включающая блоки: "детектор ошибок" (мощность лазера,концентрация и т.д.); "калибратор" (сквозной контроль оптико-электронного тракта); "модуль калибровочной кривой" (сжатие и линеаризация динамического диапазона); "расходомер с активной стабилизацией расхода газа" и т.д.

10. Разработай! принципы и основные конструктивные решения нового класса корреляционных и кросс-корреляционных лазерных спектрометров аэрозоля типа ЛАРИСА в диапазоне размеров 0,24(0,3) - 8,Омкм, концентраций до Ю'частиц/л, при скорости счета до 10* частиц/с. Освоен выпуск и подготовлена конструкторская и метрологическая документация.

Основные положения и результаты опубликованы:

1. Вуркитбаев С.М.,Кушнир В.П., Маныкии Э.А. О корреляции интенсивностей различных каналов излучения // ДАН СССР. -1984. —Т.279.-И 4. -С.338-340.

2. О применении корреляционной спектроскопии к проблеме переноса энергии в системах частиц /Н.К.Надиров С. М,ЭДркитбаев. В.П.Кушнир и др.//ДАН СССР. -1985. -Т.283. -Н б. -<5.1421-1424.

3. Вуркитбаев С.Ы, Дивари И.Н., Кушнир В.П. Корреляционный метод разделения сложных спектров на элементарные составляющие полосы. //Журнал прикладной спектроскопии. -1989. -Т.51. -N1. -С.52-57.

4. Эффекты негауссовости и их применение к анализу слож-нчх спектров многоканальных систем. /С.М.Бурклтбпов.И.Н.Дипари,

В.П. Кушнир и др. //Препринт ИАЭ им. И.В.Курчатова -4859/1, 1989, - 40 с.

5. Burkitbaev S.M. Cross-correlation approach and non--gausslan correlation In different spectral channels, //Int. Syrap, ior optoelectromic technology. Cannes, 1987.

6. Burkitbaev S.H., Kotoyants K.V. Temporal statistics particles In Laser aerosol spektroroeter, //In: Proceeding, Int. Simp. "Optika-88", Budapest, 1988. -V.2. -P.438-443.

7. Burkitbaev S.M., Kenzhebaev A.B, Cross-correlation technique and non-gausslan correlations In different spectral channels. //In: Proceeding, IV Int. Simp, •,0ptilta-88i.Budapest, 1988. -V.2. -P.431-437.

8. Корреляционный гетеродинный спектрометр для исследования динамики микрообъектов. /С.М.Буркитбаев, Ю.Ф.Киячешсо, Э.А.Маныкин и др. // Письма в КТФ. -1983. -Н 2. -С.98-101.

9. Буркитбаев С.М., Добрецов Т.Е., Маныкин Э.А. Определение размеров липопротеидов оптическими методами. //Биофизика -1982. -М27. -С.528-529.

10. Буркитбаев С.М., Паникин Э.А., Сакипов Н.Э. Лазершй кросс-корреляционный спектрометр на основе измерителя корреляционных характристик Х6-4. //ПТЭ. -1986. -Н5. -С.165-167.

. 11.Буркитбаев С.М. .Кешкебаев А.Д. ,Пак А.И. У1Шверсальное устройство сопряжения коррелятора Х6-4 с микро-ЭВМ.//ПТЭ.-1987. - Н6. -С.67-70.

12. Корреляционный подход к задаче разделения сложного спектра. /С.М.Буркитбаев, Э.А.Машкин, Н.К.Надиров, А.Б.Кен-жебаев А.Б. //Журнал прикладной спектроскопии. -1986. -Т.45. -1)6. -С.959-965.

13. К вопросу о коагуляции капель воды в процессе электро-обезвозкивания нефти. /С.М.Буркитбаев, К.В.Котоянц, Н.К.Надиров и др.//№шбнв-рш>-фтаический журнал.-1987.-Т.53.-Н.4.-С.569-573.

14.Влияние добавок на дисперсный состав нефтей. /С.М.Буркитбаев, К.С.Жумашева, А.Б.Кенжебаев и др. // ХТТМ. -1987.-IJ2. -С .30-32.

• 15. Буркитбаев С.М., Котоянц К.В. Обратная задача лазерной корреляционной спектроскопии. Адаптивный вариант метода гистограмм. //Известия ВУЗов. Физика. -1988. -Т.31. -N4. -С.53-57.

16. Dynamical Rainbow Bcho-Spectroscopy of Liquid Aero-

бо1б. /Bishlgaev A.D., Burkitbaev S.M., Poluektov P.P. ot al. //J. Aerosol Science. -1990. -V.21. -suppl.l -£.151-154.

17.Burkitbaev S.M. Phenomenon of Dynamical Rainbow in the Field of Laser Radiation. In: Laser Spectroscopy IX, ed. by M.S.Feld., Acad. Tress. -1989. -P.129-131.

10. Эксперж'лп'злыюи наблюдение самовозбуждений колебаний жидкой калл;; в голо Л5;"?;рного излучения. / А. Д. Бишигаев, С.;.!.Бурки"Ооов,Л.Е.!1икитии и др. //Квантовая электроника.-1969. -Т. 16. -I! 10. -С.2153-2155.

19. Яелозпю динамической радуги в поле лазерного излучения. /А.Д.Е;пглгьев, С.М.Буркитбаеп, Л.Е.Никитин и др. //ДАН CCCF. -1990. -Т.310. -U 6. -€.1353-1357.

20. Dynamical Rainbow Echo-Spectroscopy of the Liquid Aerosols / A.E.Bishigaev, S.U.Burkitbaev, A.E.Hikitin et al. //Europ.Aerosol Coni. - Proc.: Zurich, 1990.- P.227.

21. Dynamical Rainbow in the Field of Laser Radiation as an Aerosol Research Technique,/Bishigaev A.D..Burkitbaev S.V., Uikitin A.B. et.al. //Experimentalle Technic der Physik,-1990. -V.U. -P. 122-124,

22. Burkitbaev S. Real time correlation technique to the investigation of the Laser radiation statistics.//Ill ICC on 5S. - Proc.: Rabat, 1992.-P.67,

23. Luminescence kinetics of semiconductor doped glasses in the long ti^ie region./Burkitbaev S., Bertolotti M,, Fazio E. at al.//J.Applied Physics.-1992.-V.71.-И2.-P.942-945.

24. Лазерный счетчик частиц: A.c.'1543979 от 15.10.89 /Н.П.Лолуэктов, С.М.Буркитбаев, Г.Ю.Коломейцев и др.

25. Лазерный спектрометр аэрозолей: .A.c. 1584552 SU К15/02 /И. Л .Полу эктов (С. М. Зуркитбаев', А .Н. Семыкин и др.-Зс.: ил.