Анализ многокомпонентных газовых смесей с помощью лазера, действующего на основных и обертонных переходах молекулы окиси углерода

Description

Препринт. М.: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), 2011. — 23 с.Теоретически и экспериментально исследуется возможность применения CO лазера, действующего как на основных (λ ~4.9 - 7.5 мкм), так и на обертонных (λ ~2.5 - 4.2 мкм) колебательных переходах молекулы CO, для спектрального газового анализа и лазерного дистанционного зондирования атмосферы. Рассчитаны параметры чувствительности и селективности при анализе газовой смеси, состоящей из одиннадцати газовых компонент. Показано, что при анализе атмосферы, в условиях небольшого превышения концентрации малых газовых составляющих над фоном, необходимо применять метод многокомпонентного газового анализа. Многокомпонентный газовый анализ моделировался путём измерения поглощения излучения CO лазера в газовой смеси, содержащей компоненты, у которых спектры поглощения перекрываются. Показано, что точность восстановления концентрации газов в многокомпонентной смеси возрастает при увеличении количества лазерных линий. Модельные эксперименты по применению метода дифференциального поглощения продемонстрировали возможность применения обертонного CO лазера для лазерного дистанционного зондирования атмосферы.