УДК 504.064.37
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ СОСТАВА
ГАЗО-АЭРОЗОЛЬНОГО ОБЛАКА НА СПЕКТР ФОНОВОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ ОТКРЫТОЙ АТМОСФЕРЫ
Р.Н. Садовников
,
А.Ю. Бойко
,
П.Е. Шлыгин
ФГКУ “33ЦНИИИ” Минобороны России, Вольск-18, Российская Федерация
e-mail:
Рассмотрено облако, содержащее газовый компонент, который необходимо
идентифицировать спектрорадиометрическим методом, и аэрозоль, выступа-
ющий в качестве мешающего фактора. Разработана модель контроля загряз-
ненности атмосферы, в которой рассматривается упругое рассеяние падаю-
щего света аэрозолем и его резонансное поглощение газовым компонентом. В
рамках предложенной модели получено уравнение для определения минимальной
концентрации идентифицируемого газового компонента при заданном отно-
шении сигнал/шум спектрорадиометра. Получено аналитическое решение для
частного случая, когда сечение поглощения на максимуме и минимуме интен-
сивности поглощения излучения в пределах рассматриваемой резонансной ли-
нии отличается в 2 раза. Показано, что уменьшение дисперсности аэрозольных
частиц резко снижает возможность идентификации газового компонента.
Согласно проведенным оценкам, если обеспечиваемое отношение сигнал/шум
равно 10, то идентификация газообразной примеси невозможна уже при кон-
центрации аэрозоля около 20 г/м
2
при размере частиц 10 мкм.
Ключевые слова
:
аварийный выброс, идентификация опасного вещества, газо-
аэрозольное облако, спектр поглощения, спектрорадиометр.
ESTIMATION OF INFLUENCE OF FEATURES
OF THE GAS-AEROSOL CLOUD COMPOSITION ON THE BACKGROUND
RADIATION SPECTRUM OF THE EXPOSED ATMOSPHERE
R.N. Sadovnikov
,
A.Yu. Boiko
,
P.E. Shlygin
The 33rd Central Research Test Institute of the Ministry of Defense of the Russian
Federation, Volsk-18, Russian Federation
e-mail:
A two-component cloud is considered, which contains a gas component to be
identified using the spectroradiometric method and an aerosol appearing for the
disturbing factor. The model of monitoring of the atmosphere pollution is developed,
in which elastic scattering of the incident light by aerosol and its resonance
absorption by the gas component are examined. An equation for determining a
minimal concentration of the identifiable gas component at the specified signal-to-
noise ratio of the spectroradiometer is derived in the context of the offered model. The
analytical solution is obtained for the particular case, when the absorption cross-
sections for the maximum and minimum of the radiation absorption intensity within
the limits of the resonance line under consideration differ from each other by a factor
of 2. It is shown, that reduction in the aerosol particle dispersion sharply decreases
the capability of gas component identification. The conducted estimations have shown
that if the provided signal-to-noise ratio is equal to 10, the gaseous contaminants
identification is practically impossible already at an aerosol concentration of about
20 g/m
2
when a particle size is equal to 10
μ
m.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 4
69
