Результаты экспериментальных исследований панорамного инфракрасного фурье-спектрорадиометра

2 / 14

1Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail: ;
2The 33rd Central Research Test Institute of the Ministry of Defense
of the Russian Federation, Volsk-18, Russian Federation
e-mail:
3Centre of Applied Physics, Bauman Moscow State Technical University,
Moscow, Russian Federation
e-mail:
4The Branch of Talrose Institute for Energy Problems of Chemical Physics,
Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Moscow Region, Russian Federation
e-mail:
The research deals with the design and the principle of operation of a panoramic
Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer. In this work we give the main
technical characteristics of the device and describe the visualization technique of the
detected pollutant cloud. Thus, we carried out experimental studies into panoramic
FTIR spectrometer and on its basis we examined dynamics of the pollutant cloud
movement. Moreover, we estimated its angular and linear speed, and obtained data
on diffusion distribution of the cloud. The analysis of the data collected on two
panoramic FTIR spectrometers gives the possibility to estimate the size of the cloud
and calculate the distance from each device. It is shown that results of a pollutant
cloud detection by means of panoramic FTIR spectrometer can be used for forecasting
the behavior of the investigated pollutants in the atmosphere.
Keywords: panoramic FTIR spectrometer, FTIR spectroscopy, remote sensing, gas
analysis, identification, topography.
Введение. В настоящее время спектроскопия — один из наиболее
распространенных методов исследования строения вещества, охваты-
вающих самые различные области применения [1–3]. Инфракрасная
фурье-спектроскопия является широко используемым в современной
практике методом анализа веществ как для лабораторных рутинных
исследований [4], так и для внелабораторного газового анализа [5, 6].
Сегодня на базе инфракрасных фурье-спектрорадиометров (ИК ФСР)
разработаны автоматизированные системы беспробоотборной иденти-
фикации веществ в полевых условиях [7–12]. Существенным разви-
тием подобных систем является использование в конструкции фурье-
спектрометра многоплощадочного фотоприемного устройства, что да-
ет возможность создавать панорамные ФСР, позволяющие проводить
сканирование воздушной среды в широком телесном угле одновремен-
но в нескольких направлениях [13–15].
По назначению панорамный ИК ФСР [14, 15] является газосигна-
лизатором и позволяет проводить спектральный анализ как в активном
режиме с использованием внешней подсветки, так и в пассивном ре-
жиме. Прототипы панорамного ИК ФСР — фурье-спектрорадиометры
с криостатируемым фотоприемным устройством [1, 5, 9], а также ФСР
с неохлаждаемыми пироприемниками [7].
Разработанный прибор предназначен для дистанционного обнару-
жения и идентификации химических соединений в воздушной среде
52 ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2016. № 2