Оцінка енергетичних характеристик квантово-оптичних засобів контролю вмісту викидів вихлопних газів автомобілів

Abstract

Проведено аналіз теоретичних основ лазерних вимірювань складу повітряного середовища та можливості його застосування в надзвичайних ситуаціях, спричинених викидами у великій кількості забруднюючих газів, аерозолів і мікрочастинок дизельними двигунами, двигунами внутрішнього згоряння автомобільного транспорту. Запропоновано метод розв'язання задачі оперативного моніторингу складу газів домішок і аерозолів в зоні контролю застосуванням єдиного комплексу лазерної вимірювальної апаратури. Найбільш перспективним методом діагностики забруднень повітря є дистанційні методи зондування. Серед дистанційних методів особливе місце займають лазерні методи. Одним з найефективніших засобів дистанційного моніторингу ступеня забруднення навколишнього середовища є лазерні монітори, звані також як лідари (по аналогії з радарами). Методи зондування поділяються, в залежності від способу отримання інформації на: активні – при цьому об'єкти навколишнього середовища зондуються електромагнітним випромінюванням і пасивні, інформація отримується шляхом реєстрації результату взаємодії випромінювання природних джерел або власне випромінювання аналізованих домішок. У статті розглянута можливість застосування лазерних засобів для оперативного контролю ступеню забрудненості навколишнього повітря вихлопами автомобільних двигунів. Приведені оцінки енергетичних параметрів лідару для виявлення типових забруднюючих компонентів.

Проведен анализ теоретических основ лазерных измерений состава воздушной среды и возможности его применения в чрезвычайных ситуациях, вызванных выбросами в большом количестве загрязняющих газов, аэрозолей и микрочастиц дизельными двигателями, двигателями внутреннего сгорания автомобильного транспорта. Предложен метод решения задачи оперативного мониторинга состава газов примесей и аэрозолей в зоне контроля применением единого комплекса лазерной измерительной аппаратуры. Наиболее перспективным методом диагностики загрязнений воздуха являются дистанционные методы зондирования. Среди дистанционных методов особое место занимают лазерные методы. Одним из самых эффективных средств дистанционного мониторинга степени загрязнения окружающей среды являются лазерные мониторы, называемые также как лидары (по аналогии с радарами). Методы зондирования делятся, в зависимости от способа получения информации на: активные – при этом объекты окружающей среды зондуються электромагнитным излучением и пассивные, информация получается путем регистрации результата взаимодействия излучения природных источников или собственное излучение анализируемых примесей. В статье рассмотрена возможность применения лазерных средств для оперативного контроля степени загрязненности окружающего воздуха выхлопами автомобильных двигателей. Приведенные оценки энергетических параметров лидара для выявления типичных загрязняющих компонентов.

The analysis of the theoretical foundations of laser measurements of the composition of the air and the possibility of its use in emergency situations caused by emissions of a large number of polluting gases, aerosols and microparticles by diesel engines, internal combustion engines of automobile transport is carried out. A method for solving the problem of operational monitoring of the gas composition of impurities and aerosols in the control zone using a single complex of laser measuring equipment is proposed. The most promising method for diagnosing air pollution is remote sensing methods. Among remote methods, laser methods occupy a special place. One of the most effective means of remote monitoring of the degree of environmental pollution are laser monitors, also called lidars (similar to radars). Sensing methods are divided, depending on the method of obtaining information into: active – while environmental objects are probed with electromagnetic radiation and passive, information is obtained by recording the result of the interaction of radiation from natural sources or the own radiation of the analyzed impurities. The article considers the possibility of using laser tools for the operational control of the degree of environmental pollution by exhausts of automobile engines. The given estimates of the energy parameters of the lidar to identify typical polluting components.