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

56005. Lets Go Shopping 470 KB
  Sit down, please. But I am not your teacher, I am a shop assistant. Today we are going to do the shopping together and I am going to teach you how to do it in the best way. Do you like to go shopping?
56006. At the Shopping Centre 137 KB
  It’s Saturday afternoon and Tina and Tim are shopping with their mother. They go to a big shopping centre. The shopping centre is a big building outside the town. It has got many different types of shops.
56007. SHOPPING 31.5 KB
  You task was to revise the new words and prepare some information about shopping in Great Britain, Ukraine and other counties. You were divided into some groups. So, please at first let’s remind our words, look and try to match.
56008. Shops and Shopping 500.5 KB
  Hello, girls and boys! Nice to meet you how are you feeling today? I hope you are fine and ready to work. Let’s start the class. Today’s lesson will be devoted to shops and shopping.
56009. SHOPS AND SHOPPING 46 KB
  Text, exercises are aimed at learning new vocabulary. Pupils are offered to complete the chart, find true or false sentences, give short answers, put questions to the statements, find the odd word, make up sentences with words, find and correct the mistakes.
56011. Шкідливі та корисні звички 664.49 KB
  Кожен із нас мріє прожити щасливе життя, мати міцне здоров’я, багато друзів, знаходити взаєморозуміння між членами родини і нашого суспільства, досягти успіху в роботі, навчанні. Але, на жаль, наші сподівання не завжди справджуються.
56012. Кохання та одруження 62.5 KB
  The topic of our lesson today is Love and Marriage. Let’s start our lesson from the small episode about a person who had all kinds of love in her life: people love, mother’s love, the love of the nation and who was a beloved woman.
56013. Запорізька Січ 70.5 KB
  Мета: зясувати становище Запорізької Січі у складі Гетьманщини ознайомити із життям та діяльністю І.Сірка та економічним розвитком Запорізької Січі ІІ половини XVII ст. Мета нашого уроку:зясувати становище Запорізької Січі у складі Гетьманщини ознайомитись з життям та діяльністю Івана Сірка та економічним розвитком Запорізької Січі цього періоду. Ми наближаємося до Запорізької Січі.