Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Лазерный газоанализатор для мониторинга источников газовых загрязнений

# 10, октябрь 2015
DOI: 10.7463/1015.0813348
Файл статьи: SE-BMSTU...o234.pdf (815.57Кб)
авторы: Городничев В. А.1,*, Еременко Л. Н.1, Федотов Ю. В.1, Белов М. Л.1, Назаров В. В.1

УДК 621.378:551.508

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

 

В настоящее время возрастает актуальность проблемы загрязнения атмосферы Земли. Во многих странах принимаются меры по охране окружающей в целях ограничения негативных антропогенных воздействий.
В такой ситуации важна объективная информация о фактическом содержании загрязняющих веществ в атмосфере. Для оперативного контроля концентрации загрязняющих веществ и мониторинга источников загрязнений требуется создание высокочувствительных быстродействующих газоанализаторов.
Лазерные измерители являются наиболее эффективными для оперативного дистанционного и локального контроля газовых загрязнений атмосферы Земли.
Лазерный измеритель для рутинного газоанализа должен проводить оперативный анализ состава газовой смеси (атмосферного воздуха). Это требует разработки соответствующего информационного обеспечения.
Такое информационное обеспечение должно включать в себя базу данных с коэффициентами поглощения загрязняющих веществ (характерных для потенциальных источников загрязнений) на возможных длинах волн измерения (заполненную для конкретного излучателя лазерного измерителя), а также алгоритмы оперативного поиска длин волн измерения и количественного анализа газовых смесей.
В настоящее время важные для практики вопросы, связанные с разработкой информационного обеспечения лазерного газоанализатора для рутинных измерений остаются неясными.
В работе проводится разработка алгоритма оперативного поиска длин измерения лазерного газоанализатора и алгоритма количественного восстановления концентраций газовых компонент контролируемой смеси газов из лазерных многоспектральных измерений, учитывающие априорную информацию о контролируемом источнике газовых загрязнений и не требующие большого объема вычислений. Методом математического моделирования показана эффективность работы описанных алгоритмов поиска длин волн измерения и количественного анализа газовых выбросов.

Список литературы
  1. Mei L., Zhao G., Svanberg S. Differential absorption lidar system employed for background atomic mercury vertical profiling in South China // Optics and Lasers in Engineering. 2014. Vol. 55, no. 4. P. 128-135. DOI:10.1016/j.optlaseng.2013.10.028
  2. Лазерное зондирование атмосферы // OrdinaryTECH : сайт. Режим доступа:http://www.ordinarytech.ru/erdets-997-1.html (дата обращения 20.08.2015).
  3. Bratu A.M., Petrus M., Patachia M., Dumitras D.C. Carbon Dioxide And Water Vapors Detection From Surgical Smoke By Laser Photoacoustic Spectroscopy // University Politehnica of Bucharest Scientific Bulletin-Series A-Applied Mathematics and Physics. 2013. Vol. 75, iss. 2. P. 139-146.
  4. Бобровников С.М. Центр лазерного зондирования атмосферы // Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН: сайт. Режим доступа:http://www.iao.ru/ru/structure/scidivs/4/53 (дата обращения 20.08.2015).
  5. Ageev B.G., Ponomarev Yu.N., Sapozhnikova V.A. Laser Photoacoustic Method for Disc Tree-Ring Gas Analysis // World Environment. 2012. Vol. 2, no. 2. P. 4-10. DOI: 10.5923/j.env.20120202.02
  6. Differential absorption LIDAR for the detection and quantification of greenhouse gases differential absorption LIDAR for the detection and quantification of greenhouse gases // The National Institute of Standards and Technology (NIST): website . Режим доступа: http://www.nist.gov/pml/electromagnetics/grp05/other-activities.cfm (дата обращения 20.08.2015).
  7. Holthoff E., Bender J., Pellegrino P., Fisher A. Quantum Cascade Laser-Based Photoacoustic Spectroscopy for Trace Vapor Detection and Molecular Discrimination // Sensors. 2010. Vol. 10, no. 3. P. 1986-2002. DOI:10.3390/s100301986
  8. Bageshwar D.V., Pawar A.S., Khanvilkar V.V., Kadam V.J. Photoacoustic Spectroscopy and Its Applications // Eurasian Journal of Analytical Chemistry. 2010. Vol. 5, no. 2. P.187-203.
  9. Airborne Differential Absorption Lidar // NPL (UK's National Measurement Institute): website . Режим доступа:http://www.npl.co.uk/environmental-measurement/research/airborne-differential-absorption-lidar (дата обращения 20.08.2015).
  10. Демтрёдер В. Современная лазерная спектроскопия: пер. с англ . М .: Интеллект , 2014. 1026 с .
  11. Elia A., Lugarà P. M., Di Franco C., Spagnolo V. Photoacoustic Techniques for Trace Gas Sensing Based on Semiconductor Laser Sources // Sensors. 2009. Vol . 9, no . 12. P . 9616-9628. DOI:10.3390/s91209616
  12. Городничев В.А. Разработка методов и оптико-электронных средств лазерного оперативного контроля многокомпонентных газовых смесей составляющих ракетных топлив и других токсичных веществ: дис. … докт. техн. наук. М., 2009. 307 с .
  13. Kaipio J.P., Somersalo E. Classical regularization methods // In book: Statistical and Computational Inverse Problems. Springer New York, 2005. P. 7-48. DOI: 10.1007/0-387-27132-5_2
  14. Ольховой А.Ф. Обратные некорректные задачи. Введение в проблематику. Таганрог: Технологический ин-т ЮФУ, 2009. 131 с .
  15. Еременко Л.Н. Метод определения количественного состава сложных газовых смесей лазерным оптико-акустическим анализатором: дис. … канд. техн. наук . М., 2010. 142 с.
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)