38944

Применение лидаров для обнаружения и идентификации нефтяного поверхностного загрязнения вод

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Если ЗЛИ имеет соответсвующую длину волны УФ то возникает флюоресценция свечение нефтяного пятна: стрелки 22 а также комбинационное рассеяние КР ЛИ стрелки 33 и на молекулах воды стрелки 44. Жизнеспособность фитопланктона свидетельствует о чистоте воды. Эффект флюоресценции воды можно использовать для индикации сильных органических загрязнений и т. О наличии на поверхности воды нефтяной пленки можно судить и по интенсивности отраженного ЛИ 11.

Русский

2013-09-30

564 KB

20 чел.

3. МЛДЗ

  1.  Применение лидаров для обнаружения и идентификации нефтяного
    поверхностного загрязнения вод.

Лидары – лазерные локационные ОЭС активного типа, предназначенные для активного дистанционного зондирования окружающей среды лазерным излучением (ЛИ) с целью получения информации для решения научных, военных, производственных, экологических и метеорологических задач.

Допустим, что загрязненная нефтяной пленкой поверхность облучается ЛИ от лидара, установленного на самолете (см. рис.1). При этом ЛИ частично отразится от поверхности нефтяной пленки (стрелки 1-1), частично проникнет в пленку и поглотится в ней, оставшаяся часть излучения попадает в чистую воду. Если ЗЛИ имеет соответсвующую длину волны (УФ), то возникает флюоресценция (свечение нефтяного пятна: стрелки 2-2), а также комбинационное рассеяние (КР) ЛИ (стрелки 3-3), и на молекулах воды (стрелки 4-4). Регистрируя с помощью приемного устройства лидара спектр и интенсивность спектральных линий флюоресц-го излучения нефтяной пленки, можно установить наличие нефтяного загрязнения и определить его состав, т.к. различные виды нефти флюоресцируют по-разному. Если исследовать еще вторичный спектр за счет КР (3-3), то можно определить и толщину пленки.

Лидары, использующие эффект флюоресценции называются ФЛЮОРОМЕТРАМИ. Они же могут использоваться для обнаружения фитопланктона и определения в нем концентрации хлорофилла. Жизнеспособность фитопланктона свидетельствует о чистоте воды. Он флюоресцирует на длине волны 0,68 мкм (а утративший способность к фотосинтезу флюоресцирует на других длинах волн). Сканируя по водной поверхности зондирующий лазерный луч может быстро определить границу участка, богатого фитопланктоном. Эффект флюоресценции воды можно использовать для индикации сильных органических загрязнений и т.о. наблюдать рассеивание шлейфов сточных вод.

О наличии на поверхности воды нефтяной пленки можно судить и по интенсивности отраженного ЛИ (1-1). Объясняется это тем, что на длине волны от 10 до 12 мкм отражательная способность нефтяной пленки в 4-6 раз выше, чем у воды. В связи с этим в лидаре можно использовать СО2 лазер с длиной волны 10,6 мкм. Достоинством такого лидара по сравнению с лазерным флюорометром (ЛФ) является относительная простота аппаратуры.

Обычно ЛФ дополняет другую, имеющуюся на борту самолета аппаратуру для обнаружения нефтяного загрязнения с большой высоты, н-р, многоканальные фотокамеры, радиолокаторы для картирования, ИК устройства и микроволновые радиометры. Как только один из этих приборов обнаружит наличие аномалии ан поверхности воды, самолет снижается до такой высоты, когда ЛФ сможет зондировать эту аномалию, чтобы определить является ли аномалия нефтяным пятном и определить тип нефтяного продукта. Реальным примером ЛФ для дистанционного зондирования нефтяных загрязнений воды может служить лидар, установленный на вертолетах службы береговой охраны «ША» для обнаружения нефтепродуктов.

В передающем устройстве этого лидара (рис2 в тетр) используется газовый лазер на молекулярном азоте (N2 лазер), работающий в импульсном режиме с длиной волны 0,3371 мкм (что соответсвует УФ излучению) с пиково мощностью излучения 105 Вт, длительностью импульсов излучения 10 нс и частотой повторения импульсов <= 500 Гц.

В состав Пр.у. входит:

  •  Телескоп Ньютона с диаметром главного зеркала 30 см;
  •  Диссектор в качестве ПОИ;
  •  Оптический многоканальный анализатор для записи и обработки полного спектра флюорисцентного излуч.

Пр.у. ЛФ работает в 2 режимах: детектирования и классификации.

В режиме детектирования (обн-я) работает только 2 из 35 каналов анализатора, которые откалиброваны по флюоресценции чистой морской воды и используются для обнаружения аномалии в принятом сигнале флюоресценции. При обнаружении аномалии ЛФ автоматически переключается в режим классификации, когда функционируют все каналы анализатора.

Как правило, существует некоторая разница в спектрах флуоресцентного излучения морской воды и нефтепродуктов в ночное и дневное время. В точном смысле спектр флюоресцентного излучения нефтепродуктов не позволяет идентифицировать нефтепр по их природе, но их можно идентифицировать по трем группам:

  •  легкие очищенные продукты: дизельное топливо:
  •  сырая нефть;
  •  тяжелые остаточные нефтепродукты: мазут.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26825. Основные данные фило- и онтогенеза сердечно -сосудистой системы 3.41 KB
  У амфибий на ряду с жаберным дыханием появляется легочное с образованием легочного круга кровообращения: из жаберной артерии появл. У рептилий 2 круга кровообращения: легочной и соматический. Следовательно 2 круга кровообращения. Одновременно с ними закладывается сердце которое на 7 неделе становится 4хкамерным устанавливается желточный круг кровообращения который заменяется на плацентарное кровообращещение связанное со стенкой матки.
26826. Круги кровообращения 2.55 KB
  круги кровообращения Большой или системный круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца из которого кровь поступает в аорту. Путь крови от левого желудочка до правого предсердия составляет большой круг кровообращения. Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек который служит началом малого круга кровообращения. Малый или легочный круг кровообращения начинается из правого желудочка легочной Артерией которая в легких распадается на многочисленные капилляры что способствует освобождению крови от углекислого...
26827. Анатомическое строение сердца 4.15 KB
  анатомическое строение сердца Сердце cor гр. Предсердия располагаются в основании сердца и снаружи от желудочков отделены венечной бороздой sulcus coronarius. Желудочки образуют большую часть сердца.Обе борозды сходятся на краниальной поверхности сердца не достигая его верхушки.
26828. Деление общего плечеголовного ствола 4.3 KB
  Он делится на: Самая верхняя межреберная артерия a. intercostalis suprema отдающая 25 дорсальные межреберные артерии для питания грудной стенки холки и спинного мозга Дорсальная лопаточная артерия a. Глубокая шейная артерия a. Позвоночная артерия a.
26829. Общие закономерности строения внутренних органов (трубкообразного и паренхиматозного) 8.4 KB
  Паренхима рабочая часть органа тканевомягкая субстанция. Вторая часть органа строма каркас это соединительнотканная часть органа в ее состав входят все элементы которые обеспечивают нормальное функционирование паренхимы: соединительнотканные прослойки трабекулы которые делят орган на доли; кровеносные и лимфатические сосуды; нервные элементы. Характерные черты паренхиматозных органов: Наличие большого количества мягкой податливой субстанции паренхимы составляющей основу органа. Компактность и крупные размеры органа.
26830. Полости тела. Серозные оболочки и их производные 10.07 KB
  В opганизме животго имеются следующие полости: грудная включающая и себя 2 плевральные полости для правого и левого легкого 1 перикардиальную полость брюшная и тазовая. ГРУДНАЯ ПОЛОСТЬ cavum thoracis распознается в грудной клетке образованной костнохрящевым остовом с покрывающими его мышцами.Эта полость изнутри выстлана внутригрудной фасцией fascia cndolhoracica и серозной оболочкой или плеврой pleura далее следует дыхательная мускулатура. Грудную полость нельзя отождествлять с грудной клеткой поскольку последняя длиннее.
26831. Деление брюшной полости на отделы 4.45 KB
  Фронтальной плоскостью проведенной вдоль правой и левой реберных дуг отделяется нижний участок прилежащий к мечевидному хрящу в силу чего он и называется областью мечевидного хряща regio xiphoidea . Верхний участок средней сагиттальной плоскостью; делится на правое и левое подреберья regio hypohondrica dextra el sinistra . I ]режде всего боковыми парасагитальным плоскостями условно проходящими в правой и левой половинах в виде касательных к концам поперечных отростков поясничных позвонков отделяются правая и левая подвздошные области...
26832. Общая морфофункциональная характеристика органов пищеварения в связи с их функцией 2.85 KB
  И жидкой пищи воды осущ губами зубами и языком.2предварительная механич обработка пищи в ротовой полости формирования пищевого канала а также начало ферментативного расщепления углеводов. Время прохожден пищи в ЖКТ: лошадь 4дня свинья12 днясобака1215 часов чел от 25 часов до 23 дней.
26833. Основные данные фило- и онтогенеза органов пищеварения. Филогенез-у простейших внутриклеточ пищевар 4.45 KB
  Онтогенез пищеварительной системы Ротовая часть дает начало части ротовой полости. Глоточная часть дает начало глубоким отделам полости рта и глотке. Передняя кишка дает начало пищеводу желудку первоначально на 2 месяце в виде веретенообразного расширения которое поворачивается на 90 градусов и начальной части двенадцатиперстной кишки. Средняя кишка дает начало тонкой слепой восходящему и поперечному отделам ободочной кишки двенадцатиперстной кишке.