Оценка влияния особенностей состава газо-аэрозольного облака на спектр фонового излучения открытой атмосферы - page 5

Для преодоления указанной трудности необходимо учесть тот факт,
что сечение рассеяния аэрозольной частицей излучения в узком диа-
пазоне длин волн [ λ, λ + Δλ] имеет практически одинаковое значе-
ние [20]. Для газа это сечение может существенно различаться. Если
длина волны λ соответствуют центру линии поглощения, то при пре-
вышении Δλ полуширины линии поглощения сечения поглощения
(излучения) на длинах волны λ и λ + Δλ могут различаться во много
раз [21]. При этом минимальная концентрация газового компонента
может быть зарегистрирована, когда разность интенсивности излуче-
ния (поглощения) на длинах волны λ и λ + Δλ не меньше значения,
соответствующего интенсивности шума в приемном тракте прибора:
| B (λ + Δλ) − B (λ)| ≥ δB.
Представим (3) в следующем виде:
B (λ) =
= [B0 (λ) − ε (λ, Tтр )] e−Dа + [ε (λ, Tтр ) − 2ε (λ, Tоб )] e−Dа e−Dтр +
+ ε (λ, Tоб ) e−Dтр e−Dг + ε (λ, Tоб ) e −Dа e−Dтр + ε (λ, Tтр ) 1 − e−Dтр .
Слагаемое, в котором содержится множитель e −Dг , будет меняться
при изменении длины волны с λ на λ +Δλ. Как было отмечено выше,
остальные слагаемые практически будут постоянны. Следовательно,
справедливо равенство
B (λ + Δλ) − B (λ) =
= [B0 (λ) − ε (λ, Tтр)] e −Dа + [ε (λ, Tтр ) − 2ε (λ, Tоб )] e−Dа e−Dтр +
+ ε (λ, Tоб ) e−Dтр e−Dг(λ+Δλ) − e−Dг(λ) .
Откуда получаем уравнение для определения минимальной концен-
трации газового компонента газо-аэрозольного облака, при которой
его идентификация возможна:
η−1 = e −Dа +
ε (λ, Tоб ) + [ ε (λ, Tтр) − 2ε (λ, Tоб )] e −Dа
B0 (λ) − ε (λ, Tтр )
e−Dтр ×
× e−Dг(λ+Δλ) − e−Dг(λ) , (7)
где η — отношение сигнал/шум для рассматриваемого типа спектрора-
диометра.
Для анализа уравнения (7) упростим его, приняв, что облако
находится в термодинамическом равновесии с воздушной средой
(Tоб ≈ Tтр ), а измерения проводятся при высокой дальности видимо-
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 4 73