6 / 10
Эффект насыщения при пассивной локации газоаэрозольного облака
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 2
65
гласно (8) минимальная концентрация должна быть равна
С
г
(2
а
)
. Однако суще-
ствует выражение (9), которое также является решением уравнения пассивной
локации. Выражение (9) при подстановке того же значения концентрации аэро-
золя
С
а.и
дает значение концентрации газового компонента, равное
С
г
(2
b
)
. Полу-
ченному значению концентрации
С
г
(
2
b
)
соответствует максимальная концентра-
ция газового компонента, при которой возможна ее идентификация, когда в
облаке выброса присутствует аэрозоль в концентрации
С
а.и
.
Зависимости, ограничивающие области значений концентрации газа и аэрозо-
ля, при которых возможно распознавание токсичного химиката, представлены на
рис. 1. Кривые построены с использованием выражений (8)–(13) и (16). В качестве
газообразного химиката был рассмотрен аммиак, распознавание которого осу-
ществляется на основе анализа поглощения, в частности, на частоте 1084 см
–1
.
Рис. 1.
Зависимости, ограничивающие области значений концентрации аммиака и пы-
левого аэрозоля в облаке выброса, при которых возможно распознавание токсичного
химиката для
= 10 при
k =
2 (
1
),
3
(
2
),
4
(
3
) и
k
(
4
)
Наличие верхней границы концентрации токсичного химиката, при кото-
рой возможна его идентификация, обусловлено тем, что высокая концентрация
газового компонента является дополнительным фактором, снижающим веро-
ятность распознавания особенностей спектра. Действительно, при увеличении
концентрации, после достижения полного насыщения характерных линий спек-
тра, будет снижаться и интенсивность излучения на участках спектра вне рас-
сматриваемых линий.
Процесс насыщения спектра поглощения описывается в уравнении (6) раз-
ностью двух величин, одна из которых показывает коэффициент пропускания
излучения на резонансной частоте
г
г
г
0
,
D
C
I
K
e
e
I
(20)
а другая — вне характерной для вещества линии поглощения