Спектрохимический лидар

Спектрохимический лидар

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ЛИДАР, содержащий последовательно установленные импульсный лазер с блоком запуска , оптическую систему лля фокусировки излучения на объект измере- . ния и спектральный регистрирущйй прибор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он снабжён дополнительным лазером меньшей мощности, светоделительным устройством, измерителем площади светового пятна, образованного излучением дополнительного лазера, отраженным от объекта измерения, и пороговым устройством, при этом основной и дополнительный лазер оптически связаны с фокусирующей системой :через светоделительное устройство, а выход измерителя площади светового пятна подсоединен через пороговое устройство к блоку запуска основного LO лазера с. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕ.СПУБЛИК (s<)s r, 01 N 21/39

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 сировки излучения на объект измерения и спектральный регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он снабжен дополнительным лазером меньшей мощности, светоделительным устройством, измерителем площади светового пятна, образованного излучением дополнительного лазера, отраженным от объекта измерения, и пороговым устройством, при этом основной и дополнительный лазер оптически связаны с Фокусирующей системой . через светоделительное устройство, а выход измерителя площади светового пятна подсоединен через пороговое устройство к блоку запуска основного лазера, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 2921579/25 (22) 30. 04,80 (46) 07.02,93, Бюл. М 5 (71) Институт оптики атмосФеры

C0 AH СССР (72) А.П.Годлевский, Ю.Д.Копытин, 8.8.Носов и А.Ф,Жуков (56) Патент Великобритании Ю 1398645, кл. Г 01 N 21/00, опубл. 1975.

Беляев Е.Б,, Копытин l0.tl., Годлевский А.tl. ",Лазерный спектрохимический анализ аэрозолей". - "Квантовая электроника" т.5, 12, 1.978, с. 2594. (54)(57) СПЕКТРОХИМИЧЕСКИИ jtHPAP, содержащий последовательно установленные импульсный лазер с блоком запуска, оптическую систему для ФокуИзобретение относится к области лазерного спектрохимического анализа и к устройствам для дистанционного зондирования состава загрязняющего . атмосФеру твердого аэрозоля естественного и антропогенного происхождения, а также подстилающей поверхности в труднодоступных местах, Известен лидар для спектрохимического анализа аэрозолей, содержащий лазер, Фокусирующую и приемную оптическую системы и спектральный прибор.

Химический состав вещества определяют с помощью известного устройства по спектру эмиссионного излучения разогретых паров вещества в поле сФокусированного излучения, . Ж 864966 А1

Наиболее близким к изобретению ОО является ограниченность диапазона из- Q мерений вследствие того, что при дис- р танционном анализе состава вещества на больших расстояниях турбулентные процессы вызывают расфокусировку пучка излучения, что не позволяет получать достаточную плотность мощности излучения для испарения и нагрева ве- д щества и. возбуждения эмиссионного спектра при заданной мощности лазера.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений„

Эта цель достигается тем, что спектрохимический лидар, содержащий импульсный лазер с блоком запуска, оптическую систему для Фокусировки излучения на объект измерения и

864966 спектральный регистрирующий прибор, снабжен дополнительным лазером, меньшей мощности светоделительным устройством., измерителем площади светового пятна, образованного излучением дополнительного лазера, отраженным от объекта измерения, и пороговым устройством, при этом основной и дополнительный лазер оптически связаны с Фокусирующей системой через светоделительное устройство, а выход измерителя площади светового пятна подсоединен через пороговое устройство к блоку запуска основного лазера.

На чертеже изображен лидар.

Лияар содержит импульсный лазер .с блоком запуска 2, Фокусирующую систему 3, дополнительный лазер 4, све- 20 тоделительное устройство 5, линзу 6, измеритель площади светового пятна 7, пороговое устройство 8, спектральный регистрирующий прибор 9 с приемной оптической системой 10 и исследуемый - 5 объект 11. .Пидар работает следующим образом.

Излучение дополнительного лазера

4 с помощью фокусирующей системы 3 через светоделительное устройство 5 30 направляется на исследуемый объект

11, химический состав которого необхоримо определить (например, облако аэрозоля промышленных выбросов или поверхность горных пород). Рассеянное или отраженное от объекта излучение улавливается Фокусирующей системой 3 и изображение Фокусного пятна через светоделительное устройство

5 строится линзой 6 на измерителе 4р площади светового пятна 7.

В качестве измерителя площади с временным разрешением порядка 10 с и выше (таково характерное время из-, менения размеров пятна в фокусе) можно использовать Фоторегистратор с разверткой по двум координатам, например диссектор или Фотоматрицу или другие устройства. При минимальных искажениях турбулентностью площади сфокусированного пятна измеритель площади светового пятна выдает электрический сигнал на пороговое устройство 8, которое через блок запуска

2 включает в этот момент лазер 1, Излучение лазера 1 с помощью фокусирующей системы 3 направляется на исследуемый объект 11, испаряет его и разогревает испаренные пары po,aûcoкой температуры (3000 - 5000 С), достаточной для возбуждения эмиссионно- го спектра.

Излучение паров улавливается приемной оптической системой 10 и направляется на щель спектрального регистрирующего прибора 9, которым регистрируется эмиссионный спектр излучения.

Изобретение .позволяет создать дистанционно высокую оптическую плотность на объекте и измерить состав его практически в любых метеорологических условиях.

Оно может найти широкое применение в метеорологии, в контроле состава аэрозольного загрязнения атмосферы, а также в геологии при определении химического состава руд и минералов в труднодоступных местах.

864966 . Составитель Н.Ананьева

Редактор 0.Филиппова техред И.Моргентал Корректор A.Èîòûëb

Заказ 3093 тираж : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"., r. Ужгород, ул. Гагарина, 303