автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Исследование к разработка-оптико-электронной системы для контроля загрязнения атмосферы

РГВ од

САНКТ'- ПЕТЕРБУРГСКИМ ИНСТИТУТ ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ И

СПТИКЙ.

На правах рукописи

■ 'МИЛУШЕВ илно Кирилов

Исследование к разработка-опто-элект'рФййоЙ сйстеми для контроля загрязнения атмосферы

Специальность 05.11 .07 - омические и опткно-элекгроннав приборы

Автореферат диссертации йа соискание ученой степенп кандидата технических наук

Санкг - Петербург 1993

УДК 535,3:551.510:621.3

Робота выполнена в Санкт-Петербургском институте точной механики и оптики (И'ГМО)

Научный руководитель - доктор технических наук, профясп

Официальные оппоненты - доктор технических наук, псофесс

А глгзе с б. Л.Н. - кандидат технических паук Волков O.A. Будущее предприятие - АО Л0М0

Защита-диссертации состоится " 02 " I"3

в ' /5" .ч, ZO мин. на заседании специализированного соЕет Д-053.26,01 -"Оптические и оптико-электронные приборы" пр ' Санкт - Петербургском институте точкой механики и оптики п •адресу: 197101, Санкт- Петербург, ул. Саблкнская, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке кисти

тута.

Автореферат разослан " " 19ЭЗ г.

Ваши отзывы i! замечаний по автореферату (в двух экзе плярах), заверенные Печатью, просим направлять в адрес института! 197101, Санкт-Петербург, ул. Саблинская, 14. сект тар» специализированного совета.

Панков Э.Д,

л

Учеккй секретаре

.специализированного совета Д 053.26.GU кандидат техЕСчест наук, доцент

I. Общая характеристика работа

_ Актуальность работ». Атмосфера Земли является одной з важнейших составляющих природной среди, загрязнение кото-ой прямо влияет на здоровье человека. Поэтому среда задач [»логического мониторинга вопроси, свягйннке с контролем истотм атмосферного воздуха, имеют первостепенное зкзченке. склячитслыюе разнообразие состояний атмосфер!.' как объекта сслсдования привело к созданий б последние году множества пзлечймх способов и устройств для измерения ее параметров, седи них существенное мссто занимают дистанциокно-оптичес-ке пркборн, имсюцкс следугаке прсгшу^зства:

- реализуют неконтактный оптический метод измерений!

- обладают високой точностью и чувствительностью;

- имеют широкийдинамический диапазон измерения;

- позволяют оперативно получать информацю.

Кроме того, с их помощью можно получать информации 5 отдвлекних и труднодоступных объектах, что невозможно при ругкх способах измерений,

В основе принципа действия, рассматриваемых октичес-их устройств для контроля загрязнения воздуха леу.кт камере--ие параметров электромагнитного излучения, По физическим риицкцам все технические пркемк измерений можно разделить а два основнкх типа: измерение собственного или вккузденно-о излучения исследуемой соедк к измерение ослабления излу-енкя от естественно или искусственных источников при его рохойдении через атмосферу. При этом спектр излучения язля-тся признаком вещества, ко которому производится идентификация вещественного состэбо, а интенсивность служит мерой оличества или концентрации вещества.

Среди созременних опткко-электронних систем наийоль-ее количество информации в единицу времени'можно получить ' ри использовании трассового способа измерений. Это объяснятся тем, что результат;/ измерений, полученные таким спосо-ом, равносильны усреднению результатов измерений "лянейкой" окольных газоанализаторов, определенное таким образом зна-екие интегральной загрязненности атмосфера объективно отра-ает общее состояние атмосферы на момент измерений.

Однако существенным недостатком имеющихся в настоящее "время дистанционно-оптических средств является невозмож яость одновременного и непрерывного контроля за несколькими ингредиентами, Например, существуют системы с фурье-спектро метрами, позволяющий анализировать много газовых компонент ешосферн, но информацию выдают прерывисто, с другой сторон корреляционные газоанализатор работа«? непрерывно, но ин-форыецкр о нескольких компонентах атмпсфоры одновременна Выдавать на могут. Таким образом, возникает необходильсть .создания трассовой многоканальной опткко-злактронной системы, позволяющей непрерывно контролировать большие объемы воздушной среды на предмет наличия нескольких загрязнителе?

Цель и задачи роботы. Цель» данной работу является .исследование и разработка трассовой многоканальной оптико-электронной системы контроля загрязнения атмосферы непрерыв кого дзйствия.'

Указанная цель достигается решением следующих задач

- анализ процессов, происходящих' в атмосфере и лежг щих в основе работы дистанционных средств контроля эагрязнс ния атмосферы;

- классификация методов к аппаратуры для контроля г загрязнением атмосферы;

- сравнительный анализ дистанционных опткко-злектрс ных систем разных типов и выявление на.&той основе напровле ния разработки;

- формирование принципа построения многоспектральнс го дисперсионного трассового газоанализатора непрерывного

•действия с селективной модуляцией излучения;

- разработка метода Габаритно-энергетического расч( та многоспектрального газоанализатора;

- анализ требований к стабильности теплового источника излучения;

. - проектировани;, разработка и практическая реализ* ция излучающей.части, в которой для стабилизации выходного излучения ИК источника используется фотоэлектрическая обра1 ная связь с датчиком яркости?

- внализ ж проектирование зеркального фокона в плй! его ггркмевения для согласования элементов оптический схемы

'дзоан/мгзотопа;

- проектирование, разработка, реализация и зкспери-юптпльнь'о рсслсдовоеия Оотопркемнкх узлов газоанализаторе га основе теплоних приемников излучения;

-. исследование свойств синхронного детектора', прймс-1яемого для разделения сигнала приемника по каналам;

- проектирование. разработка к реализация макета... хектпозональног'-' модулятора;

- экспериментальные исследования основных узлов га-канализатора во взаимодействии для проверки правильности. • сопряжения .узлов и проведенных расчетов.

Методи исследовзния. При исследовании возможности ■ создания трассового мкогоспсктрадьноро комплекса использойа-писъ в сочетании методы физического и имитационного моделирования .

Новке каучкне результат« и осноанае положения, вкно-симне на защиту.

1. Метод одновременного определения малых концентраций нескольких компонент газовой'смеси, осиованнкй но раз-костной Модуляции кро'ледаего трассу излучений в нескольких спектральных зонах с разными частотами, с нормировкой сигналов по некоторому опорному.

2. Схема трассового многоканального оптико-электрой-ного газоанализатора непрерывного действия, в котором модуляция излучения в спектральных зонах осуществляется подвижными зеркалами, входам в состав двойного монохроматора с Нулевой дисперсией.

34 Методика габаритно-энергетического расчета трассового, многоканального оптико-элэктроиноРо газоанализатора непрерывного действия.

4. Доказано, что оптимальным для целей, стабилизации спектрального состазз теплового источника излучения (типа серого тела) является использование .датчика яркости с узкой характеристикой спектральной чувс:ойтельнос?й, расположенной на Коротковолновом склоне слайковской кривфй источника.

5. Доказана возможность уменьшения температурной-зависимости чувствительности полупроводникового болометра и

улучшение' линейности его световой характеристики оптимальвкм выбором сопротивления нагрузки.

6, Рыбор параметров зеркального фоконного зд-ччапта, предназначенного для согласования апертур частей.оитик-%-злектрошш устройств,

Практические результат!;,•

Автором-разработаны:

- оптическая схема и методика габаритно--энергетического'расчета трассового газоанализатора для е.дповйеазпкого определения концентраций основных яагрязпител.-й городской атмосфери;

.методика настройки схем включения Фэтопрйсмютме (кремниевой фотодиод, германиевый болометр), позволяющая значительно снизить температурную зависимость '¡.уест.еиТсль-.кости;

- инфракрасный прожектор на основе глобарг) с системой автоматического поддержания его яркости на заданном уровне с помощ.о фотоэлектрической обратной связи;

. - Еибор параметров зеркального фокона, позволяющего наряду с преобразованием апертур получать на его выходе более равномерное поде излучения по сравнению со входом;'

- варианты приемных узлов оптико-электронных систем с известными частотами характеристиками пороговой чувствительности-; -

- двухкоордино.ткая оптико-электронная углоизчари-те.льная система, позволяющая народить приемную часть газоанализатора'на прожектор и Ексабаткваетдая опорный сигнал дл5 детектирования сигналов в основном канале.

Практическое использование результатов работы. Результаты проведенных'исследований отражены в актах внедрения: расчет параметров "икхронного детекттаа, результаты .экспериментальных исследований пироэлектрического модуля. 114-4. мзкет приемного узла трассового газоанализатора с Фоминым преобразователем апертур применены в инфракрасном радиометру, разработанном в НИК "Фокок" для Государственное Кредтриятия "ЭГГН" :{г. Ленинград); сигтемз наведения трассо вого'газоанализатора, расчет параметров схемы отношения и-

скихрошгого детектора использований оптико-электронном тре-яакере для обучения стрельбе в Учебном центре ГУВД Ленобл-горисполк'ма (г. Пушкин).

Апробация работы. Материал« диссертационной работа докладывались па четырех семинарах и конференциях. В их числе:

Научно-техническая конференция студентов аспирантов и . научных работников из'Болгарии в СССР (Ленинград, 1989 г.);

XII научная конференция болгарских аспирантов в СССР с междугородним участием "Актуальные проблемы современной пауки-90 " (Москва, 19ЭО г.);

Есзсоюзнкй семинар ."Метрология в прецезионном машиностроении" (Саратов, 1Э90г.);

.! [ научная конференция с международным участием "Актуальные проблемы охраны окружающей среды ЭКО-РУСЕ 90" (Ру-се, Болгария, 1990 г.).

Публикации. По материалам диссертации имеется 5 публикаций.

Структура и обгем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 66 наименований и 1 приложения, содержит 126 страниц основного текста, 32 рисунка, 2 таблицы.

П. Краткое содержание работы

Епсдекке. Рассмотрено и обоснована актуальность работы, сформулированы ее цели.и задачи, новизна и основные положения выносимые нз за-дкту.

Глава 1. Распространение оптического излучения в атмосфере. Элементы физической теории!.

Рассмотрены вопросы атмосферной оптики,'имеющие непосредственное отношение к донной работе.

Особое внимание уделено взаимодействию света с молекулами газа. Отмечены колебательно-вращательные переходы, спектры которых раположены в среднем ПК дизгазоне, так как

большинство атмосферных газов,' являясь -кеглмоядорккчи, кмг» достаточно -интенсивные1 (развитие) пголоси поглощения, олл?-ветствукцке зтгм переходам, Приведоно краткое описание пол. поглощения в среднем ИК диапазоне некоторых газов и у imam литературные источники, рассматривающие подробно этот вопрос. Рассмотрены вопросы расчета фупкцкк поглощения.' Удоде! внимание использованию моделей полоса.поглощения (модель Эльзасера, статистическая модель, модель изолированно?:: лга и др.-,) и пргмым способам расчета.

Отмечено, что релевское рассеяние расчитывается дщ тпточно легко, для чего ппквсдеки соответствуй-две формулы, аналитическая оценка азрозотьного- рассеяния бс-лзе трудно выполним^, так кок для этого необходимо знать все параметр, частиц. Поэтому для учета аэрозольного 'ослабления n-\ni.3y¡.)Ti ■эмпирическими зависимостями.

Рассмотрены оптические явления, возникающие .вследс вие турбулентности атмосферы (случайные флуктуации показа?! ля преломления воздухе). Приведены некоторые зависимости д. расчета флуктуация интенсивности, угла-прихода излучения к величины бокового сдвига. .

Показано, что общее ослабление.потока излучения npi прохождения через среду опксыеойтся зкспопбЕциалш.'м закон. Еугера-Ламбертз-Бера. Указаны условия .его справедливости.

Г.тва й. Современные средства дистанционного мониторинга загрязнения атмосферы.

Рассмотрен« средства экологического мониторинга ат мосферы Земли, , проанализированы их преимущество и недостат • ки, сделан вывод о веобходимостк разработки нового прибора

В-начале главы сформулировано что является загрязнением, указаны источники.загрязнения, а также единицы кзм ре.икя.и Коэффициенты пересчета между величинами, характери зувдкми степень•загрязг;нностк. С точки зрения охраны окру saDUefi-среды ваякейяей характеристикой является уровень пр дельно Допустимой концентрации. (ПДК).

1-роакадайрован!Гй классифицированы существующие м .tofiu я аппаратура для контроля загрязнения атмосферы. Сспо •Boé впемание уделено физическим способам, а среди fu* дес-: тавщоЕЕку оптическим -средствам. Рассмотрены их основные

S

характс-рис-чш. С«?ди пкх гервостекеинЬе аначёнке/имвю? об-напужртедмш способность или посдел обнажает», динамический диапазон кзмерягмих концентраций, погрешность пая определенных .условиях, постоянная. времени или'минимальное время, необходимое для получения результатов измерения, помехоустойчивость, ппострыгс^снтгоз пааггвшянке и др. 'Уделено снимание факторам, определяющим предел обнаружатся системы и приведет; формули для оценки воличипа минимально Детектируемой концентрации в случаях использования метода, сравнительного поглощения и детектирования собственного .излучения искомого газа. cn\ts4en:., что длстижетге высокой точности дйстанцион-них измерений «ваяется нстг'кпийльисй задачей,-Показано, что оптические способы обладпкт наибольшей, сг-оростыз поступления информации в прибор, однако не все'они достаточно оперативки. Анализ избирательности (селективности) показал сложность количественной оценки этого показателя кз-sá необходимости детального исследования спсктров газов, Приведено определение тгоостсанствонного разрешения дистанционных методов (продольное, поперечное и дистапцкониость ГРиборэ),

Подробно рассмотрен;; три типа сиотем; корреляционные газоанализаторы, ЛИДАРкке системы к комплексы с Фурье-спектрометрпми. Приведший примеры конкретных приборов. В. случае классического радианта корреляционного маск-спектро-метра с зряцаодейся маской приемник излучения корреляционного прибора реагирует на появление малого поглощения в наборе линий (соотвтствуздх ¡целям в маске). Вксоксе спектральное разрешение и сложная маска позволяют достаточно хорояо подавить вредное влияние'на работу прибора флуктуацкй спектрального состава используемого источника и. обеспечиваю его помехоустойчивость. в го же время, высокое спектральное разрешение не позволяет работать одновременно-в нескольких полосах поглощения, а, следовательно, не дает возможности одновременной регистрации различных.веществ. Предложено использовать простую маску, вь-деляющуя потоки излучения в спектральной зонесодержащей всю полосу поглощения, t ft зоре, расположенной .вблизи границ полоси. Причем разность этих потоков должна модулироваться с. некоторой частотой..Е таком, случае птнггрияа в сигнале для приемника не будет. Требуемое спектральное тжрезение снижается я становится -возможной

такая же модуляция .еще в других полосах поглощения с другими 'частотами. Особенностью такой модуляции является то, что в отличие от Фурье-спектрометров частота модуляции никак на связана с длиной полны излучения, что является полохительпым моментом. Одновременное измерение нескольких ингредиентов Позволит учесть их .взаимное влияние. Однако применение более низкого спектрального разрешения приводи? к ужесточению требований: к стабильности источника к возникают трудности с помехоустойчивостью; Мййащае воздействие неселектквкых флуктуация пропускания тойсек предложено устранить введением в состав системы опорного спектрального капала, а спектр используемого теплового -источника необходимо стабилизировать.

В'конце главы сделан вывод о целесообразности проведения детального исследования возможности создания оптик -электронной системы для трассовых исследований газовых смесей, обладающей непрерывностью действия корреляционных газоанализаторов и универсальностью, близкой к универсальности ' приборов с Фурье-спектрометрами.

Глава 3. Предпосылки создания трассового многока-- ' нальнрго газоанализатора непрепывного действия.

•На основе анализа поставленной задачи рассмотри!: необходимые предпосылки создания трассового многоканального комплекса непрерывного действий для анализа газовых сред.

£ начале главк приведены примеры расчета ослабления Потока излучения из-за поглощения газами. Б качестве исходных данных использованы табличные данные из литературных источников,. Проведенные Расчеты показывают, что но уровне ПДК поглоадше излучения на трассе длинной 1000 м не превышает.несколько процентов.

На основании проведенного обзора и в соответствии с поставленной целью выбрзяа функциональная схема трассовой оптико-электронной системы многокомпонентного, газового анализа активного типа." Система состоит из ИК прожектора, устанавливаемого йа одном конце трассы, и приемно-регистрипувдей части - на втором. Работа системы основана на обнаружении малых поглощений слоем воздуха. В результате такого измерения получается статистически достоверная информация о средней концентрации загрязнителя на трассе. В качестве рабочего

спектргшл.-.-л диапазона выбран средний: ИК диапазон, так как там находятся к-чпснитолыго-вращаге лыше полоса поглощения, болътепстпа атмосферных загрязнителей, Источником излучения слухе? глобап (рпб.-.ча'я температура ~ 16CQ К), который можно считать сг.ркм телом. Излучение, прошедшее трассу и несущее информации о количества загрязнителя, поступает з приемную часть, т.ключлпдув в себя по поротное зеркало для'наведения на n;v,.Kií?:.p, пркомпкй объектив, . спектроделитель Для выделения потока излучения. видимой и ближней ПК области спектра и направления его па позщкокночувствителькый. датчик, позн-ииопкочурстгтт'шлпгЯ дчтчкк для топкого наведения приемной части па прожектор, ехсдгюй олемект согласования апертур, поекялеший равномерность" облучения входной цели спектрозо-иального модулятора, снектт)Озон8Лып:й модулятор для выделения с ослестыгапгя разностной модуляции-излучения в узких спектрплт.нкх зонах, соответствуя-тих различным полосам поглощения газов ?.агрпгл;и?елг'К, гкходкой эламекг согласования . а'певтур для говкалния- эффективности облучения теслопого приемника излучения основного копало, приемник излучения, синхронный детектор работящий с опорным сигналом,- в качестве которого используется суммарный сигнал со всех площадок цо-зкциоипочузствнтельного приемника, синхронные детекторы для разделения сигнала по каналам, схема отношения для новмктюв-ки сигналов го опорному, соотвеству^лему спектральной зоне, свободной от загрязнителей, устройства блокировки для остановки работе системы, если какой-нибудь параметр выйдет за границы рабочих значений, регистрируйте устройство для вывода информации к потребителям.

В предлагаемой схеме прибора источник излучения должен иметь стабильную яркость. В связи с этим выявлены требования к стабильности яркости теплового источника излучения и предложен способ-ее стабилизации с использованием фотоэлектрической обратной связи. Приведено доказательство того, что оптимальный датчик яркости системы стабилизации спектрального состава излучения имеет узкую спектральную характеристику чувствительности с максимумом, расположенном на коротковолновом склоне иланковской кривой. Приведено семейство графиков зависимости величины св'едкеквадратического отклонения остаточной нестабильности температуры источника от' положения

к

максимума сп«к?г>альпой .чувствительности узкополосного дотчк-va яркости. Рассмотрен«- способы компенсации -(умешлепт) Температурной зависимости чувствительности кремниевого фотодиода и полуппово^никового болометра, причем для последнего доказано, что ее можно осуществить оптимально: выбором сопротивления нагрузки. Списаны некоторые особенности лпткчес-кой схемы-гаг'.ойкалк?.атОра, составленной, в основном, из зат)-колыгкх эле:1№Т!>в1 Приведены основные зависимости длг ре габаритного васчета как в основном канале, так и во г.сгомо-гательном. Рассмотрен йпособ согласования апертур огтгчаских узлов системы зеркальным фоконным элементом и даны (ормулы для расчета хода меридионального л;,чл Определен кпктит->скк8 луч и приведен ряд г-афкческих йлписичлстей между к.'-нстр.ук-тизными и-оптическими параметрами йоконо. которые геп'-лт.з.у-ются при его выборе (синтезе). Гаосмчтрате мзя^м-е использования ряда. синхронных детекторов в качестве набора узкополосных фильтров для раз,- .пения электрического сигнала По каналам. Приведено соотношение для расчета нижней частоты модуляции в каналах.

£ конце главы.сделан вывод о возможности совдепия трассового многоспектвального комплекса для анализа газовых сред.

Глава 4. Осойанкостк расчета и настройки уз.тг.г. трассового газоанализатора■

В соответствии с предложенной схемой трассов^.го многоканального оптико-алектронного комплекса для анализа газовых сред рассмотрены особенности его расчета. С учетом того, что прибор предназначен для обнаружения малых погло:цоний, найдена связь требуемого отношения сигнала к шуму с величиной допустимой случайной погрешности определения пропускания ксследумой трассы и приведен конкретный пример. Затем прозс-деп габаритно-энергетический расчет системы. В качестве исходных данных испльзуются длина трассы, рабочий спектральный диапазон, минимальная спектральная зона, выделяемая спектроэойальным модулятором; требуемое отношение сигнала к ¡думу, температура источника излучения и его спектральный коэффициент теплового Излучения, спектральный коэффициент пропускания оптики, Пороговый поток теплового приемника из-

1Й

лучения в задано® полосе частот. Искомыми ке величинами являются габг. :г?кие размеры передающего и приемного объективов сиетеми. Ппорйдея расчет'для наиболее напряженной в акзрге-тическом от:к:пйнг«г .ситуации (для наиболее длиноволкового участка спектра). В результате получена вполне ■ приемлемые диаметры зрачков оптических систем.

К этой главе .у,;елеко' место методике выбора (настрой--ке) элемента компенсации температурной зависимости чувствительности фотоприошпл устройств. Простой расчет величину сопротивления этого элемента не дает-достаточно хороишх результата из-за погрешности величин, входящих з расчетные-соотношения. Поэтому п^едлокзна расчетно-экспернментальяая мтодккя и описана экспериментальная установка для ее осу-щсстплония. Е состав установки входят: вксокостабилышй источник излучения, термостат, измерительный цифровой вольтметр и при .необходимости модулятор.

Глава 5, Экспериментальный исследования по созданию макета трассового газоанализатора и его конструктивные особенности.

В процессе работы по создании макета трассового спектрометрического комплекса били проведены экспериментальные исследования и многоварканткые конструкторские- проработки его узлов. Результаты зтой работы представляют интерес при разработке других оптико-электронных приборов.

Особое внимание уделено разработке и исследованию излучающей части как одного из оснозкик.элементов трассового, комплекса. Представлена схема прожектора и описаны его. конструктивные особенности, Стабилизация выходного излучения глобара осуществляется'системой автоматического регулирования с фотоэлектрической обратной езязыо. ОотопРкемнкком в датчике яркости служт кремниевый фотодиод, что удовлетворяет требованиям, описанным г гл, 3. Температурная зависимость чувствительности Фотодиода бцла уменьшена Применением полупроводникового терморезцетора и оптимальном' выбором нагрузочного сопротивления в соответствии с методккей, описанной а гл. 4, Использование рассмотренной системы автоматического регулирования позволило значительно снизить флуктуация температуры излучающего тела глобара. Исследования такого ис-

точкика показали, что нестабильность интегрального потока излучения не пвевкшоет С,5% при колебаниях напряжена; сети в пределах 205,..23". В в диапазоне температур окружающей средк 20.. .35° С.

Рассмотрена и экспериментально ксследопанк три вариант.-' фотоприемшх устройств с использованием пирозлектричес-кого модуля 1Ш-4, полупроводникового болометра БСГ-2 к приемного модуля БП-£. При-Применения. ИМ-4 предлокон способ частотно! коррекции его чувствительности и порогового потока с помощью.частотнозазксимой обратной связи. При использовании ЕСГ-2 достигнуто улучшение линейности световой характеристики за счет оптимального виборг:- сопзотквлеккя нагрузки. Одновременно бкло замочено, что еккмниа напряжения питания болометра не повлияло на величину порогового потока. Пь.гсс-денкке результаты исследования частотной зависимости чувствительности к-величины шумов .БП-о показывают, что с увеличением частоты чувствительность падает несколько быстрее, нежели шума.

Приведено описание зьбора и технология изготовления фококной насадки (диффузора) для пироэлектрического модуля ПМ-4 и результата прозедопнкх сравнительных измерений. Сравнивались сигналь- двух модулей с насадкой и без нее. Ттзуль-таты исследований несколько отличались от ожидайыих из-за низкого качества изготовления, но били признаки* удовлетворительными.

. . Ваш:м элементом .трассового комплекса является спек-трозональний модулятор. Приведен.« краткое описаний конструкции и схема макета, представляющего собой двойкой мокохрома-тор с нулевой дисперсией к набор колеблющихся (модулирующих) сферических зеркал, расположенных в фокальной плоскости объектива измерь- монохромптовз. Описан оригинальный привод для • колебания зеркал. Отмечет-:;; достоинства предлагаемой схема спектрозонального модулятора,

Б конце главк описаны экспериментальные исследования в реальных городских условиях основных узлов трассового комплекса во .взаимодействии между собой, отмечены обнаруженные мешающие явления и указаны способы их устранения.

III. Заключение

1. На основе проведенного обзора физических процессов пои распространении оптического излучения в атмосфере и сравнительного анализа методов и средств дистанционного оптического контроля за се загрязнением выявлены недостатки зтих методов и сформулировано направление денной разработки.

2. Предлоге? метод одновременного определения.малых концентраций нескольких компонент газовой смеси и схема трассового многоканального:(многокомпонентного) газоанализатора непрерывного ^.йствия, в котором осуществляется раз-постная модуляция птсдагят трассу излучения в ряде спектральных зон'с различными частотами, к нормировкой сигналов по некотгрому опорному.

3. Разработана методика габаритно-пкергатнческого расчета трассового многоканального оптико-злектропного гозо-анализатора непрерывного действия.

•1. Проанализированы требования к стабильности яркости теплового источника излучения (типа серого теле) и предложен способ се стабилизации, причем, .оптимальным: является использование датчика яркости с узкой характеристикой спектральной чувствительности, расположенной к» йоротксволпозом склоне гланковской конвой излучения кстодагк-й.-,

5. Проведен анализ и приведен?; п&фкшжв зовкси-мостк для выбора параметров зеркального фуконного диффузора и зкеприментально проверена правильность рзсче?гь

6. йсследоваги возможности йссольбования синхронного детектирования для разделения сигнала Гриемника ПО каналам,

?. Разработана методика настройки Элемента компенсации температурной зависимости чувствительности фотоприемных устройств на основе кремниевого фотодиода и германиевого болометра.

3. Разработаны И экспериментально исследованы фото-приемние узли на основе тепловых приемников излучения, и проведено оптимизация их параметров.

9. разработаны и экспериментально исследованы макеть' излучагдей части и спектрозонального модулятора.

10. Разработана двухкоордйнатнзя позициннО-чувстви-тельная оптико-электронная углоизмерктельная система, позво-

.гякдал наводить пжемпую часть па прожектор т. вырабатывающая-спорккй сигнал для дотсктгтюзоейя в осповйом канале.

11. Ирор.о^ены экспериментальные кослсдовакня основных узлов газоанализатора.

уСног.-ное содержание дпссептацпи опублгког.ако в работах :

1. Еьндев в.П., Ильинский А.Е., Мкдуаев И.К., Слг.пов А.Г. Инфракрасный' прсжок^ор. Тез. докл. XII научно-техк. к^Цт-ренцнп болгарских аепЕэаитоз в СССР с международным участием "Актуальные проблемы современной ноу кг - 80"., Москва, 1.4-Í5 июня 1300 г., с. -.4.

2. Ильинский А,Е., Иольцега , Милуясв И.К., Панков п.Д. Имитатор светящейся точки с заданным спекгрпльнкм слотазоя. Тез. докл. Всеслюзпогс. семинара "Метрология з прйцозкокном матлЕостроении"., Саратов, ,23-гз мая 1990 г., с. 73-74.

3. Ильинский А.Е., Яйлуасв U.K., Панков Э.Д., Слонов А,Г. Трассовая оптико-электронная система контроля загрязнений атмосферы. 'Тез. докл. II научной конференции с м.г:;:дукэво.'пшм участием "Актуальные проблъш охраны окружающей ct-еды ЭКО-

. РУСЕ ОС"., Русе 24 - 28 сенмбря 19Ü0 г. с. 37.

4. Еьндев В.П., Ильинский А.Б., Иклуаев 41.К.. Слонов А.Г. Инфракрасный прожектор. София, 1990. - 8 с. с ил. - Дсп. в ЦН'ТБ У. НД 3520/90.

5. Ильинский А.В., Ммулев И,К., Панков Э.Д., Слепов А.Г. ■ Трассовая опткко-электронная система контроля загрязнений

.атмосферы. - София, 1921. - 6 с. с ил. Деп. Б ЦНТБ >f НД 1870/91.

Подписано к печати 07.11'. S3 г, ОСъек I п.л.

Заказ 263 Тиран 100- экз. Бесплатно

Ротапринт. 1ГШЭ. I2000Ü, С.-Петербург, пер.Гривцова, 14