Лазерная система для дистанционного зондирования молекул углеводородов в атмосфере

• Автор: Аблязов, Эмиль Кемалович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИДАРНЫЕ МЕТОДЫ МОНИТОРИНГА

АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

1.1 Лидар как средство мониторинга атмосферного воздуха

1.2 Применение лазерных систем для дистанционного зондирования атмосферного воздуха

1.3 Процедура обработки лидарного сигнала и программное обеспечение

1.4 Атмосферный воздух, загрязняющие вещества как объект исследования

1.5 Выводы к главе

Глава 2. ЛИДАР КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА МОЛЕКУЛАМИ УГЛЕВОДОРОДОВ
2.1 Лидар комбинационного рассеяния света молекулами загрязняющих веществ в системе мониторинга атмосферного воздуха
2.2 Лидарное уравнение для КРС
2.3 Лабораторный эксперимент по определению дифференциального сечения КРС молекулами изобутана
2.4 Вычислительный эксперимент по комбинационному рассеянию света молекулами углеводородов в атмосфере
2.5 Зондирование молекул загрязняющих веществ методом комбинационного рассеяния в режиме счета фотонов
2.6 Вычислительный эксперимент в условиях дневного зондирования УАО:Ш3+ лазером бензола и толуола
2.7 Анализ погрешностей при лидарных измерениях

2.8 Выводы к главе
Глава 3. ЛИДАР ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ И РАССЕЯНИЯ
3.1 Лидар дифференциального поглощения и рассеяния
3.2 Лабораторный эксперимент по определению значения интегрального сечения резонансного поглощения молекулами гексана
3.3 Моделирование режимов работы лидара дифференциального поглощения и рассеяния на примере
молекул углеводородов
3.4 Измерения концентраций ксилолов и метилмеркаптанов
на уровне их предельно-допустимых концентраций
3.5 Вычислительный эксперимент для зондирования молекул бензола и толуола лидаром дифференциального поглощения и рассеяния
3.6 Выводы к главе
Глава 4. ЛИДАРНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
4.1 Системы контроля качества атмосферного воздуха
4.2 Исходные данные для системы контроля качества атмосферного воздуха
4.3 Лидар секторного обзора
4.4 Алгоритм работы лидара секторного обзора
4.5 Выводы к разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ПДК - предельно-допустимая концентрация
ПК - персональный компьютер
ФЭУ - фотоэлектрический умножитель
КРС - комбинационное рассеяние света
ДПР - дифференциальное поглощение и рассеяние

сопровождающееся образованием оксидов азота, вызывающие смог;
- вентиляционные выбросы с высокой концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые источники и атомные реакторы).
В процессе сгорания топлива происходит интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферного воздуха в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах. Причиной является чрезмерное количество в них автотранспортных средств, тепло-электро станций, котельных и других энергетических установок, работающих на различных видах биологического топлива, природном газе и бензине. Процент загрязнение атмосферного воздуха автотранспортом достигает здесь 40 ... 50%.
Чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферного воздуха являются катастрофы на Атомных электростанциях (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия. Данное обстоятельство вызвано быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния и долговременным характером загрязнения территории. Опасность биохимических и химических производств заключается в возможности аварийных выбросов в атмосферный воздух токсичных веществ, а также вирусов и микробов, которые являются источниками эпидемии среди населения и животных.
В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ различного антропогенного происхождения. Появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Данный факт обусловлен неуклонным ростом промышленного и сельскохозяйственного производства.
К твердым взвешенным частицам относят сажу, кальцит, кварц, гидрослюду, каолинит, полевой шпат, реже сульфатами, хлоридами. [65]. Для контроля уровней загрязнений, необходимо контролировать количество загрязняющих веществ в атмосферном воздухе [10, 48].