Page 1 - Лазерный оптико-акустический анализ газовых смесей
Basic HTML Version
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
122
УДК 621.378:551.508
М. Л. Б е л о в , А. Ю. Б у с а р г и н ,
В. А. Г о р о д н и ч е в , Л. Н. Е р е м е н к о ,
Б. В. С т р е л к о в
ЛАЗЕРНЫЙ ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
Рассмотрен лазерный оптико-акустический анализ газовых сме-
сей. При обработке результатов многоспектральных лазерных
измерений предлагается использовать проекционный метод. По-
казано, что использование проекционного метода позволяет с вы-
сокой точностью определять концентрации газов в малокомпо-
нентных смесях и обеспечивает достаточно низкий
(
не более
30 %
)
уровень погрешностей определения концентраций газов в
многокомпонентных смесях даже при значительном шуме изме-
рения и искаженной матрице коэффициентов поглощения.
E-mail:
Ключевые слова:
лазер, оптико-акустический анализ, мало- и много-
компонентные газовые смеси, проекционный метод
.
Развитие промышленности и внедрение новых технологических
процессов приводит ко все большему загрязнению окружающей сре-
ды и в первую очередь земной атмосферы. Наряду с газовыми за-
грязнениями природного характера в земной атмосфере появляются
новые сложные синтетические соединения, не существующие и не
образующиеся в природе и не свойственные ей. Для контроля загряз-
нений атмосферного воздуха используют селективные и высокочув-
ствительные аналитические методы, к которым, в частности, отно-
сятся лазерные методы как наиболее перспективные для оперативно-
го газоанализа [1—6].
Одним из эффективных методов для оперативного локального га-
зоанализа являются лазерные оптико-акустические газоанализаторы
(ЛОАГ) на основе перестраиваемых лазеров [2, 3, 6]. На рис. 1 приве-
дена упрощенная структурная схема типичного измерительного ком-
плекса на основе ЛОАГ, в котором в качестве источника излучения
используется непрерывный перестраиваемый
2
CO -лазер с высоко-
частотной накачкой [4]. Выходная мощность излучения составляет
0,2…3 Вт по диапазону перестройки длины волны излучения. Пере-
стройка лазера дискретная: генерация возможна на ~70 отдельных
линиях, лежащих в диапазоне 9,15…10,83 мкм (в этом спектраль-
ном диапазоне находятся молекулярные линии поглощения многих
загрязняющих веществ). Перестройка длины волны излучения осу-
ществляется поворотом дифракционной ячейки, являющейся «глу-
