Способ определения концентрации газов и паров

СОК)Э СОВЕТСКИ СОЦИАЛИСТИЧЕСК 53267 19) иСПУБ 21/25 с3 ТЕЛЬСТВУ ча ющиисятем функциональных тельно посылают трех импульсов и ной частоте, совп Нднснага пагл вещества. ског 2 Способ тем, что посыл менее 106 - 10 3. Способ тем, что интен ки к посылке мпап.1,0 тл и ают излучение Вт/см . поп.2,отли сивность излу еняют в 1,5 - 2а о щиися сть Я КОН- тем по- ,среду ,отличающиисяения от посылраза,сного сыщеи ина реэонанявление надующем; прэера 1 4енсивностьонансного иаза. 1 з эавиявляется вля каждогонием 1, тогд я вкладэуетсят всления лаия, интнт резвдва рекуле ичиной дизмене, при оглотот лне га ослабредегера: ние интенсивноисывается нели(2 Кнер 1 Крез (1) в формула Крез( де нои д ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Институт оптики атмосферыфилиала СО АН СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 325579, кл, 6 01 М 1/11. 1967.Патент США ЬЬ 3998557,кл. 6 01 й 21/26, 1972.(54)(57) 1,СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ И ПАРОВ. исылки через исследуемуюоптического излучения и его прием Предложенное техническое рещение относится к области лазерного газоанализа, в т.ч. дистанционного газоанализа, и может быть использовано для контроля содержания определенного газа в газовых смесях и в атмосфере.Целью предложенного технического решения является расширение функциональных возможностей способа.Для реализации предложенного способа достаточного всего трех вариаций интенсивности посылаемого излучения для того, чтобы выделить сигнал, соответствующий поглощению исследуемого газа, по которому судят о концентрации последнего.Коэффициент поглощения на единице длины в среде на фиксированной частоте лазерного излучения является суммой коэффициента резонансного поглощения (Крез) газа, концентрация которого измеряется, и коэффициента нереэонансного поглощения (Киер), обусловленного наличием далеких крыльев линий и полос других газов, присутствием аэрозолей и т.д,КК 1 тд + 1 иол Г 11 что, с целью расширения возможностей, последова и регистрируют не менее злучения на фиксирован адающей с линией резо о щения исследуемого Для выделенипоглощения испольния, которое состоитенсивности излучпараметр насыщенкоторой коэффициещения уменьшаетссилы перехода в моопределенной велиКрез изменяется сКнер от 1 не зависит8 этом случаести излучения в снейным законом Бу ежиме насыщения описываетс рез 1+В (3),ля частоты излучения фикси ентпе пинии поглощения,753267 Техред М.Моргентал Корректор Л. Ливринц Редактор Заказ 5 бб Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Решение (2) для горизонтальной однородной трассы длиной 1 и параллельного светового пучка имеет видои( )-- и х1 о Кнеро1 о 1Кнер + Крез + Кнвр (1 )( 1 )1 з 1 охо1 оКнер + Крез + Кнер ( )13С 1,Кнвр + Крез ) (4)Оно содержит (в общем случае) три неизвестных величины Крез, Кнер, 1 з. Трижды варьируя интенсивность излучения на входе в газовый объем, т.е, поочередно посылая и фиксируя Ою, 116; 02 о, 120: Озо, 1 з, можно из (4) найти все величины, выделить вклад резонансного поглощения Кр и по извест. ным формулам рассчитать концентрацию поглощающего газа.. Как правило, значение параметров 4 известно из лабораторных измерений и для определения Крез и Кнер в этом случае достаточно всего двух вариаций интенсивности. Значения параметров генерации 1 з длягазов, поглощающих в области генерацииС 02 - лазера, таких, как СО, ЯРб, при атмосферном давлении составляют 10 Вт/см;2,5 такие мощности легко реализуются в импульсных С 02 - лазерах.Параметр насыщения для линий поглощения Н 20 в области 0,69 мкм в условияхсвободной атмосферы равен 10 Вт/см . Та 2"0 кие значения интенсивности реализуются влазерных системах на рубине,Достоинством предложенного способаявляется возможность использования неперестраиваемых по частоте лазеров (т.е. бо 15 лее простых систем). Кроме информации о резонансном поглощении концентрации резонансно-поглощающего вещества, возможно получение 20 информации о нерезонансном поглощениии параметре насыщения 1 з, который является важной характеристикой поглощающей среды, так как он несет информацию о величине матричного элемента перехода в моле куле или атоме и временах релаксации,