Frequently Asked Questions. Это приводит к повьппению co2 лазер набор лазера технологический со25, повьппению его КПД и увеличению ресурса работы. Power 6. Tuktarov M. Критерии потенциальных возможностей лидарного зондирования малых газовых составляющих атмосферы по МДП и характеристики условий численного моделирования 40 1. Пример работы системы поиска информативных длин волн 72 2. Gay RL.
- Характеристики диодного лазера для эпиляции в сша
- Аппарат узи игрушечный
- Лазер диодный применение в косметологии для лица
- Узи аппараты для чистки лица купить в москве
Problems of solid radioactive waste management on the example of the radioactive isotope 14C
Работа выполнена в Институте оптики атмосферы им. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук и Национальном исследовательском Томском государственном университете. Устинова, Санкт-Петербург. Защита состоится 23 ноября года в на заседании диссертационного совета Д Томск, площадь Академика Зуева, 1. В настоящее время в научных исследованиях прослеживается ярко выраженная тенденция интеграции знаний из различных областей науки, биологии и физики в частности. Применение лидарных спектроскопических методов зондирования для решения проблемы контроля состояния окружающей среды дает ряд несомненных преимуществ в получении бесконтактным способом необходимых данных для изучения газового состава и физических параметров атмосферы.
Малые газовые составляющие атмосферы МГС , к числу которых относятся водяной пар, углекислый газ, озон, окислы азота и серы, угарный газ и целый ряд других, являются оптически активными компонентами атмосферы и оказывают существенное воздействие на протекание таких процессов, как погодообразование, загрязнение воздушного бассейна индустриальными выбросами, трансформация солнечного излучения, распространение оптических волн. В связи с этим возникает проблема разработки соответствующих приборов и методов анализа газового состава атмосферы, при этом наиболее интенсивно в последнее время развиваются дистанционные методы, которые, в отличие от стандартных контактных методов газоанализа, обеспечивают возможность получения данных с высокой оперативностью и в значительных пространственных масштабах.
Указанным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют лазерные методы исследования газового состава атмосферы, основанные на использовании таких спектроскопических эффектов взаимодействия лазерного излучения с атмосферой, как резонансное поглощение, комбинационное рассеяние и флуоресценция. Максимальным сечением взаимодействия из перечисленных явлений обладает резонансное поглощение лазерного излучения атмосферными газами, что и определяет высокую чувствительность метода зондирования, использующего это явление. Метод дифференциального поглощения был предложен Счетлэндом в г.
Первые измерения вертикальных профилей влажности по методу дифференциального поглощения МДП были осуществлены Счетлэндом с использованием селективных линий поглощения водяного пара в области генерации рубинового лазера, при этом с помощью температурной перестройки длина волны рубинового лазера настраивалась на центр линии поглощения водяного пара Дальнейшее совершенствование лидарных систем на основе рубинового лазера и применение высокоэффективных алгоритмов обработки лидарных сигналов позволило поднять потолок зондирования профилей влажности до 17 км [2].
В инфракрасной области спектра проводились измерения профилей газовых компонент атмосферы на горизонтальных трассах в области генерации С02 лазера [3]. Существенно повышает возможности лидара использование когерентного приема лидарного сигнала, но подобные лидары являются в настоящее время уникальными. Измерялись также профили концентрации двуокиси азота, двуокиси серы, озона, закиси азота, а также хлороводорода и метана. Таким образом, в настоящее время лазерное зондирование МГС по МДП принципиально реализовано [4], однако, из-за технической сложности лидаров измерения проводились только периодически.
В связи с этим ставится задача повышения эффективности и информативности каждого измерения, решение которой возможно путем анализа методических аспектов зондирования газового состава атмосферы. Разработка эффективных параметрических преобразователей частоты на основе нелинейных кристаллов, позволяющих путем генерации гармоник, суммарных и разностных частот излучения ИК молекулярных лазеров перекрыть спектральный диапазон от 2 до 18 мкм, являющийся наиболее информативным с точки зрения лазерного газоанализа по МДП, ставит проблему поиска линий поглощения, оптимальных для лазерного зондирования МГС.
Такой поиск проводился, например, в [5], но без привязки к конкретным лазерным источникам. Результаты трассовых измерений концентраций МГС атмосферы приведены в ряде работ [], в том числе с применением преобразователей частоты [], однако, в упомянутых работах одновременно проводились измерения обычно только одного или двух газов. Применения преобразователей частоты совместно со средствами автоматизации позволяет существенно расширить список газов, измеряемых практически одновременно. Ошибки измерений по МДП впервые были проанализированы Счетлэндом в году [12], и в дальнейшем анализировались в ряде работ [], но эти исследования либо носили упрощенный характер, либо ограничивались анализом конкретных линий поглощения.
В средней инфракрасной области спектра таких исследований не проводилось. В настоящее время активно развиваются лидарные системы бортового базирования, в которых реализуется метод дифференциального поглощения. Эти системы благодаря своей большой мобильности дают возможность проведения детальных масштабных исследований малых газовых компонент атмосферы. В связи с этим активно проводятся исследования возможностей зондирования газов и метеопараметров атмосферы [15], однако, в большинстве работ авторы ограничивались вполне конкретными, заранее заданными параметрами лидаров и линий поглощения атмосферных газов, а также условиями и схемами зондирования.
В средней ИК области спектра таких исследований практически не проводилось. Развитие методов измерения профилей основных метеорологических элементов температура, влажность, давление, скорость и направление ветра без запуска шаров-зондов представляет значительный практический интерес. Лазерное зондирование атмосферы предлагает ряд методов дистанционного определения метеорологических параметров, основанных на взаимодействии лазерного излучения с естественными атмосферными полями. Однако для обеспечения полноты измерения всех метеоэлементов в одной лидарной системе необходимо сочетание различных лазерных методов.
На практике в метеорологических лидарах имеется возможность реализации как двухчастотного, так и трехчастотного метода дифференциального поглощения для зондирования метеопараметров. Необходимость соблюдения требований международных стандартов здравоохранения к лидарам, предназначенным для контроля окружающей среды, в том числе метеорологических параметров атмосферы, приводит к целесообразности. В связи с этим представляет определенный интерес исследование возможностей лидарного зондирования метеорологических параметров атмосферы по методу дифференциального поглощения в области спектра 2 мкм.
Спектральная область излучения многоволнового лазера на самоограниченных переходах стронция весьма привлекательна для дистанционного газоанализа, поскольку она совпадает, во-первых, с окном прозрачности атмосферы в диапазоне длин волн 1 - 4. Стронциевый лазер, таким образом, является перспективным устройством для различных применений в дистанционном лазерном зондировании, спектроскопическом газоанализе, медицине и т. О возможности использования в трассовом анализаторе влажности одной из линий стронциевого лазера Х-6, мкм сообщалось в работе [16]. Однако была показана возможность осуществления контроля влажности атмосферы только на коротких м трассах. Представляется актуальным исследование возможностей применения многоволнового лазера на самоограниченных переходах Sri и Srll для лазерного дистанционного зондирования методом дифференциального поглощения газовых составляющих и метеорологических параметров атмосферы.
Современные лидары дифференциального поглощения, как правило, позволяют контролировать лишь несколько газовых компонент атмосферы [4]. Используемые в их составе мощные источники излучения, такие как СО2, DF HF лазеры имеют ограниченное число спектральных совпадений линий излучения и линий поглощения атмосферных газов. При этом одновременный спектрально-временной анализ многочастотного отклика атмосферы в принципе не возможен из-за необходимости перестройки частоты излучения.
Этого недостатка лишены ИК Фурье-газоанализаторы, однако, из-за отсутствия мощных широкополосных источников когерентного излучения, в их составе используются маломощные тепловые источники излучения. Они позволяют проводить лишь интегральные измерения с длиной измерительных трасс до нескольких сот метров с использованием специальных отражателей. Из всех лидарных методов, использующихся в газоанализе, наибольшим сечением взаимодействия обладает метод дифференциального поглощения, однако в стандартном МДП должно выполняться требование монохроматичности лазерного излучения.
Широкий спектральный профиль лазерного излучения уменьшает эффективный коэффициент поглощения, что снижает чувствительность измерений. Наконец, проблема стандартных измерений МДП особенно тропосферного озона , использующих только две длины волны, означает, что наличие мешающего поглощения сторонними газами, например, диоксидом азота не учитывается, что приводит к ошибкам, вызванным неточностью априорного знания коэффициентов поглощения. Этих недостатков позволяет избежать метод дифференциальной оптической абсорбционной спектроскопии ДОАС [17]. ДОАС позволяет проводить спектрально разрешенные измерения в широкой полосе, что обеспечивает идентификацию нескольких газов даже в случае перекрывания полос поглощения.
Ещё одним преимуществом метода является независимость от аэрозольного и молекулярного рассеяния благодаря технике фильтрации высоких частот, используемой для получения спектров. Однако возможности метода ДОАС для получения вертикальных профилей ограничены, в настоящее время проведены только усреднённые по трассе измерения. Перспективным путем решения проблемы является метод, сочетающий преимущества обоих методов - пространственное разрешение МДП и идентификацию газов ДОАС [18].
Новый метод использует широкополосное излучение и спектрометр с матричным фотодиодом, что обеспечивает измерение сигналов обратно рассеянного излучения с разрешением, как по высоте, так и по длине волны одновременно. Спектральная область излучения обертонного СО-лазера в области 2. Обертонный СО лазер, таким образом, является перспективным устройством для различных применений в дистанционном лазерном зондировании, спектроскопическом газоанализе, медицине и т.
В ряде работ [] было продемонстрировано, что СО-лазер, действующий на основных колебательных переходах, можно с успехом применять при детектировании десятков различных веществ. Однако гораздо больше веществ имеют резонансные линии поглощения в том спектральном диапазоне, который соответствует обертонным колебательным переходам молекулы СО. Например, в работе [21] было показано, что излучение обертонного СО-лазера наилучшим образом подходит для анализа многокомпонентных газовых смесей. Как показали экспериментальные исследования, такой лазер может излучать более спектральных линий, из них линий на обертонных переходах [22, 23], причем расстояние между линиями составляет в среднем 1.
При таком широком спектральном диапазоне и при столь плотном расположении линий лазерного излучения значительно возрастает количество совпадений между линиями лазерного излучения и линиями поглощения различных газов, что позволяет обнаруживать малые газовые составляющие МГС. В связи с этим является актуальным исследование возможностей применения обертонного СО-лазера для дистанционного газоанализа атмосферы методом дифференциального поглощения МДП МГС атмосферы.
Нелыо диссертационной работы является исследование возможностей повышения эффективности лидариых измерений параметров молекулярной атмосферы с использованием метода дифференциального поглощения в различных схемах зондирования, диапазонах спектра, атмосферных и экологических ситуациях на основе численных методов моделирования и экспериментальных исследований. Разработать методику поиска и определить информативные длины волн для лазерного газоанализа по МДП с использованием основных и преобразованных частот излучения С02 и СО лазеров, а также нетрадиционных полос излучения С02 лазеров. Исследовать источники ошибок восстановления профилей концентраций атмосферных газов и способы их минимизации. Провести экспериментальную проверку в различных атмосферных условиях информативности выбранных длин волн для зондирования фоновых и надфоновых концентраций малых газовых составляющих атмосферы.
Проанализировать возможности лидарного зондирования малых газовых составляющих атмосферы с помощью лидаров наземного и бортового базирования. Провести численное моделирование зондирования профилей влажности и температуры атмосферы методом дифференциального поглощения в ближней ПК области спектра с помощью метеорологического лидара МЕЛ - Проанализировать возможности определения высотных профилей метеорологических параметров атмосферы с помощью лидарной системы дифференциального поглощения, функционирующей в безопасной для глаз области спектра 2 мкм. Исследовать возможности применения многоволнового лазера на самоограниченных переходах Sri и Srll для лазерного дистанционного зондирования метеорологических параметров и МГС атмосферы.
Проанализировать перспективы использования широкополосного излучения фемтосекундных лазеров для лидарного зондирования атмосферы. Провести лазерное дистанционное зондирование МГС атмосферы на основе сравнительного экспериментально-теоретического анализа их резонансного поглощения в многокомпонентных газовых смесях с помощью широкодиапазонного молекулярного СО лазера, действующего на обертонных длина волны 2. Эффективность методики подтверждена натурными измерениями усредненных по трассе концентраций угарного газа, окиси и закиси азота в различных атмосферных и экологических ситуациях вплоть до их фоновых уровней.
Лидар на основе генератора второй гармоники излучения импульсных С02 лазеров с энергией излучения до 0. Сильные линии поглощения водяного пара с центрами 2. Использование СО2 лазеров с различной шириной линии лазерного излучения при одночастотной схеме зондирования позволяет определять в области генерации первой гармоники фоновые концентрации углекислого газа, аммиака и водяного пара, а при зондировании на второй гармонике одновременно определять фоновые концентрации угарного газа и водяного пара, а также при зондировании СО и N0 избежать влияния мешающего поглощения водяного пара. Определенные на основе численного моделирования и тестовых экспериментов информативные длины волн зондирования МГС атмосферы в спектральном диапазоне генерации обертонных полос излучения СО лазера дают возможность измерять концентрации следующих газов: N20, N02, Н2СО, СН4.
Впервые дана количественная оценка влияния сдвига центра линии поглощения угарного газа давлением воздуха на точность определения высотного профиля коэффициента поглощения;. Впервые разработана оригинальная методика поиска информативных длин волн для лазерного газоанализа по МДП. Определены информативные длины волн зондирования МГС в области нетрадиционных частот излучения С02 лазера, суммарных и разностных частот СО и С02 лазеров;. На выбранных с помощью разработанной методики поиска длинах волн зондирования проведены одновременные комплексные измерения ряда газовых компонент, в том числе угарного газа, закиси и окиси азота в различных атмосферных и экологических ситуациях;.
Проанализированы возможности лазерного зондирования профилей концентраций Н2О и СО на преобразованных частотах излучения ИК молекулярных лазеров с помощью лидаров наземного и бортового базирования;. Проведен анализ применимости перестраиваемого TEA С02 лазера с преобразователями частоты излучения в лидаре бортового базирования для дистанционного определения выбросов метана и аммиака различной интенсивности из трубопроводов на расстояниях до 1 км;. Обосновано с помощью численного моделирования использование DF бортового лидара дифференциального поглощения для контроля газового состава атмосферы;.
Численное моделирование зондирования температуры на выбранных длинах волн выявило преимущество двухчастотной методики в области спектра 0. В летних условиях средних широт и в тропиках трехчастотный метод с использованием линий поглощения 0. Впервые проанализированы возможности определения высотных профилей метеорологических параметров атмосферы с помощью лидарной системы дифференциального поглощения, функционирующей в безопасной для глаз области спектра 2 мкм;. Проведены численное моделирование и тестовые эксперименты по лидарному зондированию метеопарапаметров атмосферы с помощью созданного лидара дифференциального поглощения на основе отпаянного стронциевого лазера;.
Проведённое численное моделирование лидарного зондирования показало перспективность использования сверхширокополосных нелинейно-оптических преобразователей частоты излучения фемтосекундггых импульсов для целей лидарного зондирования атмосферы;. Предложено использовать СО2 лазеры с различной шириной линии лазерного излучения при одночастотной схеме зондирования для определения концентраций МГС атмосферы;.
Проведено численное моделирование на выбранных в результате поиска информативных длинах волн стационарного и мобильного лидарного зондирования МГС атмосферы с использованием широкодиапазонного СО лазера на вертикальных тропосферных приземных трассах, при этом учитывалось мешающее поглощение всех основных атмосферных газовых компонент;. Проведены тестовые эксперименты по лазерному зондированию газового состава атмосферы на выбранных информативных длинах волн в области генерации обертонного СО лазера. Линейным и оптико-акустИческим методами экспериментально исследовано поглощение излучения перестраиваемого широкодиапазонпого СО лазера в смесях N2O и СН4 с азотом.
Приведенные в диссертации результаты позволяют повысить информативность лазерного зондирования МГС по трассовой схеме и дают основания для поиска оптимальных условий зондирования профилей МГС в реальной атмосфере. Они могут быть использованы для анализа потенциальных возможностей при проектировании новых лидарных систем дифференциального поглощения. Полученные в диссертационной работе результаты использованы в Институте оптики атмосферы СО РАН при создании многоцелевого мобильного газоанализатора "Трал", метеорологического лидара «МЕЛ», хоздоговорных работ и используются при разработке новых типов газоанализаторов и лидарных систем на базе стационарных крупногабаритных телескопов.
Они могут быть также использованы при разработке перспективных лидарных систем самолетного и космического базирования. Диссертационная работа явилась результатом более чем летних исследований автора, выполненных им в Институте оптики атмосферы им. Все результаты, представленные в диссертационной работе, получены при непосредственном участии соискателя.
Bonding Laser System Market
Работа выполнена в Институте оптики атмосферы им. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук и Национальном исследовательском Томском государственном университете. Устинова, Санкт-Петербург. Защита состоится 23 ноября года в на заседании диссертационного совета Д Томск, площадь Академика Зуева, 1. В настоящее время в научных исследованиях прослеживается ярко выраженная тенденция интеграции знаний из различных областей науки, биологии и физики в частности.
Кабельные кронштейны для метрополитена
Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь. Наткнулся тут в сети что люди на рутеры ЧПУшные вместо фрез ставят лазеры и делают лазерную гравировку на дерево, пластик, кожу. Как растровые, так и кривые формы. Последние в том числе на раскрой тонких полимерных материалов - пленок, пластика, оргстекла идут. Лазеры как покупные, так и самопалы из приводов DVD. Хотел брать лазерный гравер из поднебесной за сотку.
Написать комментарий