Лазерный анализ газовых смесей с компонентами, не имеющими ярко выраженных…
1
УДК 621.378:551.508
Лазерный анализ газовых смесей с компонентами,
не имеющими ярко выраженных максимумов
в спектрах поглощения
© Л.Н. Еременко, М.Л. Белов, А.Ю. Бусаргин, В.А. Городничев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрена задача определения концентраций газов методом решения системы
уравнений лазерного газоанализа многокомпонентных газовых смесей с перекры-
вающимися спектрами поглощения газов смеси и с компонентами, не имеющими
ярко выраженных максимумов в спектре поглощения. Приведены результаты ма-
тематического моделирования. Показано, что применение проекционного метода
для решения системы уравнений лазерного газоанализа обеспечивает приемлемые
погрешности определения концентраций газов для смесей газов с компонентами,
не имеющими ярко выраженных максимумов в спектре поглощения.
Ключевые слова:
лазер, газоанализ, многокомпонентные газовые смеси, проекци-
онный метод.
В настоящее время в результате хозяйственной деятельности че-
ловека происходят существенные изменения состава и содержания
земной атмосферы. Так, атмосферные газовые примеси содержат
большое количество газов, которых не было в ее составе раньше,
например, хлорфторуглеводородов, в том числе фреонов [1–3].
Для эффективного мониторинга земной атмосферы и оператив-
ного контроля многокомпонентных газовых смесей требуется созда-
ние высокочувствительных быстродействующих газоанализаторов,
способных дистанционно или локально контролировать содержание в
атмосферном воздухе загрязняющих газовых компонент. Лазерные
методы являются наиболее перспективными для оперативного ди-
станционного и локального газоанализа многокомпонентных смесей
[1–6].
Из многочисленных лазерных методов газоанализа наиболее
универсальными являются абсорбционный и оптико-акустический
методы. При применении этих методов количественное измерение
концентраций газов в многокомпонентной смеси осуществляется пу-
тем проведения многоспектральных измерений (с помощью набора
лазерных излучателей или перестраиваемого по длине волны источ-
ника лазерного излучения) и регистрации поглощения излучения
анализируемой газовой смесью для выбранного набора спектральных
каналов измерения [1–6]. Эти методы измерения дают хорошие ре-
