ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

364-99

Непрерывное слежение за атмосферой над станцией обеспечивает лазерный локатор (лидар), излучающими элементами которого могут быть: лазер на неодиме в кристалле иттрий-алюминиевого граната в режиме гигантского импульса, с частотой повторения импульсов до 50 Гц и с преобразованием частоты генерации в третью гармонику (l= 354 нм); лазер на ионах хрома в кристалле александрита с преобразованием частоты излучения во вторую гармонику (l= 375 нм); газовый лазер высокого давления на молекулах азота (l= 337 нм).

Поскольку все основные частотыq-ветвей колебательно-вращательного спектра комбинационного рассеяния молекул бензина, пропана, метана и летучих углеводородов лежат в более длинноволновой об­ласти, по сравнению с частотами указанных выше лазеров, то для их регистрации необходимо использовать метод комбинационного (рамановского) рассеяния. При этом за один лазерный импульс можно определить все основные компоненты взрывоопасных веществ, находящихся в атмосфере воздуха.

Комбинационное рассеяние - это неупругое рассеяние лазерного излучения на молекулах со смещением частоты рассеянного излуче­ния на величину Е =hn-hn*,гдеn- частота падающего излучения,n*- частота рассеянного излучения. Лазерное излучение переводит молекулу на виртуальный уровень, который немедленно распадается за время порядка 10 ^-14 с, испуская фотоны другой длины волны. При этом величина смещения частоты рассеянного излучения является точ­ной характеристикой молекул конкретного типа и обычно соответству­ет изменению одного колебательного кванта (см. таблицу).

Спектроскопия комбинационного рассеяния лазерного излучения дает возможность как идентифицировать, так и количественно определять концентрацию вредных примесей в атмосфере.

В случае утечки взрывоопасных веществ их можно уверенно обнаружить при использовании метода комбинационного рассеяния лазерного излучения мощностью порядка 1 МВт. Установка может работать в автоматическом режиме.

Комбинационное смещение частот q-вствей колебательно-вращательного спектра молекул углеводородов при возбуждении их азотным лазером с l = 337 мм.