Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ TEfU
Двуокись серы является одним из основных загрязтітелей атмосфер» антропогенного происхождения. В кругошх ггромышлегашх центрах ее содержатіе в воздухе в несколько десятков раз выше фонового и достигает 100 млрд . Помимо непосредствешюй опасности для здоровья населения , повышенное содержание so2 в атмосфере является причиной внпадения кислотных довдей , существенно нарушающих экологический баланс планеты. Указанные обстоятельства определяют актуальность работ направленшх на создание методики регистрации so2 в атмосфере. В настоящее время газоанализ с применением диодных лазеров (ДЛ) становится одной из наиболее перспективных методик детектирования атмосферных загрязнений. Создание современных систем на основе ДЛ требует проведения спектроскопических исследований , направленшх на получение информации о тонкой структуре спектра поглощешія данной молекулы. Кроме того , существенным для выбора аналитической полосы детектирования , направленного на достижение максимальной чувствительности, является также исследования столкновительного утирания линий поглощения двуокиси сери. Получение прецезионной информации о частотах центров переходов, интенсивностях линий в спектре so2 представляет и самостоятельный интерес, так как эти дагаше
необходимы для адекватного колебательно вращатзльного гамильтоішана данной молекулы, определения спектроскопических и молекулярных констант, что совершенно необходимо для создания современных банков спектральной информации.
Цель работы состояла в разработке методики детектирования атмосферных концентраций двуокиси серы при помощи ДЛ. Этим определялись ее основные направления:
1. Получение спектров высокого разрешения so2
Определение частот центров и интенсивностей линий поглощения.
Идентификация переходов.
-
Исследование процессов столкновительного уширения линий поглощения so2 воздухом.
-
Выбор аналитической полосы и разработка методики детектирования атмосферных концентраций so2 с помощью ДЛ.
Научная новизна
1. В работе впервые с помощью ДЛ зарегистрировано
несколько сотен линий поглощения so2 в районе фундаменталышх
полос v-r и и3. Проведено сопоставление полученных параметров
линий поглощения so2 ( частоты и интенсивности ) с их
расчетными значениями. На данной основе выполнена
идентификация зарегистрированных переходов.
2. Проведено исследование столкновительного уширения ряда
- б -
линий поглощения so2 в районе фундаментальных полос uj и u^. Впервые определено значение коэффициента столюговительного уширения ряда лшшй полосы и3 в системе so2 - воздух.
3. Предложена корелляционная методика детектирования фонових концентраций so2 в открытой атмосфере, использующая свойства симметрии корелляционных функций спектрэв.
Практическая ценность
1. Полученные б работе результаты по частотам центров и
интенсивностям более чем 490 лшшй поглощения являются
существенным дополнением в банки спектральной информации.
2. Получение более точных экспериментальных дашшх
позволило сделать вывод , что для их теоретического описания
необходимо не просто уточнение молекулярных констант, но
использование более адекватной модели
колебательно-вращательного гамильтониана, включающего
эффекты, не принимавшиеся во внимание ранее.
3. Полученные данные по столкновительному уширению линий
двуокиси серы позволяют предсказать видоизменение резонансной
структуры спектра поглощения в условиях открытой атмосферы.
4. Предложенная в диссертации корелляционная методика
детектирования низких концентроций позволяет решить ряд
прикладных задач, связашшх с мониторингом содержашія so2 и
подобных ей молекул в атмосфере и расширяет круг объектов,
детектируемых в атмосфере с помощью ДЛ.
В диссертации автор защищает
1. Регистрацию полностью разрешенных спектров поглощения
so2
в районе фундаментальных полос uj и ug , их идентификацию и определение . частот переходов и интенсивности около 500 спектральних линий.
2. Измерение коэффициентов столкювительного уширения в
спектрах so2 , характеризующихся заметным перекрытием
спектральных линий.
3. Методику повышения чувствительности измерения
содержания so2 в атмосфере, основанную на симметризации
корелляционной функции аналитического и реперного спектров.
Апробация работы
Материалы, включенные в диссертационную работу, докладавались на XX Всесоюзном създе по спектроскопии, 1988 г., Киев, на IX симпозиуме по спектроскопии высокого разрешения, 1989 г., Якутск, на семинаре рабочей группы ФЫФ ЦЩКЛШ'ЩЗ, 1990 г., Москва, на общемосковском семинаре по диодной лазерной спектроскопии, 1990 г., Москва, на научных конференциях МФТИ 1987 Г. И 1988 г.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четыре/, глав, заключения и списха литературы. Обший обем диссертации - /W.страниц, включая '62. страниц с рисунками, & таблиц, /' страниц библиографии, содержащей /^наименования.
