При изменении света, рассеянного частицами,

Производственная и пожарная автоматика - Навацкий А.А.

Рис. 4.13. Установка для восстановления изображения по голограмме частиц пыли: 1 - голограмма; 2 - восстанавливаемое изображение; 3 - линзы;

4 - телевизионная камера; 5 - телевизионный экран

 

Смещая голограмму по направлению к линзе и телевизионной камере, можно исследовать любую плоскость голографического изображения, ана­лизируя при этом распределение частиц пыли в контролируемом про­странстве. С помощью метода голографии можно измерить частицы в ин­тервале 0,1 - 1000 мкм, при котором загрязнение атмосферного воздуха измеряется на больших расстояниях.

Съёмка частиц в любом объёме с помощью голографической установ­ки осуществляется за время освещения 10-8 с.

Метод лазерного зондирования. Для измерения концентрации атмо­сферной пыли на больших пространствах и пыли, выбрасываемой в атмо­сферу промышленными предприятиями, удалёнными от места измерения на расстояние до 10 км, используют оптические дистанционные методы. Наиболее пригодны для этой цели оптические методы анализа в видимой и ближней инфракрасной области спектра с применением лазерных роботов- лидаров.

Схема прибора приведена на рис. 4.14.

Рис. 4.14. Оптическая схема лазера:

1 - фотоумножитель; 2 - светофильтр; 3, 8, 9 - линзы; 4, 10 - призмы;

5 - диафрагма; 6, 7, 12 - зеркала; 11 - лазер

 

Лазерное зондирование атмосферы впервые было осуществлено в 1963 г. Пылевые слои были обнаружены на высоте 60 - 120 км. Метод ла­зерного зондирования основан на свойствах частиц поглощать или рассеи­вать лазерное излучение. При изменении света, рассеянного частицами, ла­зер и фотоприёмник располагают рядом и последний регистрирует интен­сивность обратнорассеянного излучения (метод обратного рассеяния). Из­мерение поглощения лазерного излучения частицами можно проводить двумя способами. Когда лазер и фотоприёмник удалены на значительное расстояние или когда лазер и фотоприёмник расположены рядом, а лучи лазера отражаются от зеркального отражателя, удалённого на значительное расстояние. Принцип действия лазера аналогичен принципу действия ра­диолокатора. Основным элементом его является лазер, используемый в ка­честве источника импульсного излучения. Обычно применяются рубино­вые или неодимовые лазеры. Мощность в импульсе этих лазеров достигает десятков мегаватт. Длительность зондирующих импульсов лежит в преде­лах (1 - 2)10" е. Импульсы направляются на исследуемый объект с помо­щью соответствующей оптической системы. Обратное излучение, рассеи­ваемое объектом, собирается с помощью линзовой и зеркальной системы и направляется на фотоумножитель и после усиления подаётся на осцилло­граф или для записи на магнитные диски. Метод лазерного зондирования имеет существенные преимущества перед другими методами измерения концентрации пыли, так как он позволяет исследовать пространственно­временную структуру запылённости воздуха и выявить источники пыле- выделения.