Raman lidar for probing oxide molecules in the atmosphere
Keywords:
Raman lidar, molecule, concentration, sensing distance, laser wavelengthAbstract
A numerical solution of the lidar equation for measuring the concentration of molecules of nitrogen, sulfur and carbon oxides at the MPC level and above (in the range from 2.6∙1018 to 1.1∙1020 m – 3) by a Raman lidar in the atmosphere at a sensing distance of up to 500 m in the mode of synchronous photon counting and selection of the optimal parameters of this lidar variant. It has been shown that when a lidar probes the Raman scattering of light of all studied molecules in the atmosphere using laser radiation at a wavelength of 532 nm, it is possible to register the concentration at the MPC level for sulfur dioxide during a measurement time of 616 s at a sensing distance of up to 500 m, for carbon dioxide and carbon monoxide 21 and 25 s, respectively, at the same distance, for nitrogen dioxide – in the entire range of distances for times up to 50 s, and for nitrogen oxide only for a measurement time of up to 5000 s.
References
Привалов В. Е., Фотиади А. Э., Шеманин В. Г. Лазеры и экологический мониторинг атмосферы. СПб.: Лань, 2013. 288 с.
Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.3492-17 (с изменениями на 31 мая 2018 года). Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений. 51 c.
Privalov V. E., Shemanin V. G. Hydrogen Sulfide Molecules Lidar Sensing in the Atmosphere // Optical Memory and Neural Networks. 2018. V. 27(2). P. 120–131. DOI: 10.3103/S1060992X18020091
Privalov V. E., Shemanin V. G. Accuracy of lidar measurements of the concentration of hydrofluoride molecules in the atmospheric boundary layer // Measurement Techniques. 2020. V. 63. No. 7. P. 543–548. DOI 10.1007/s11018-020-01821-0
Самохвалов И. В., Копытин Ю. Д., Ипполитов И. И. и др. Лазерное зондирование тропосферы и подстилающей поверхности. Новосибирск: Наука, 1987. 262 с.
Зуев В. Е., Зуев В. В. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы. СПб: Гидрометеоиздат, 1992. 231 с.
Привалов В. Е., Шеманин В. Г. Лидарное уравнение с учётом конечной ширины лазерной линии // Известия РАН. Серия Физическая. 2015. Т. 79. № 2. С. 170–180.
Привалов В. Е., Шеманин В. Г. Учёт ширины линии лазерного излучения в лидарном уравнении для комбинационного рассеяния света // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 9. C. 11–15.
Глазов Г. Н. Статистические вопросы лидарного зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1987. 308 с.
Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир, 1987. 550 с.
Привалов В. Е., Шеманин В. Г. Параметры лидаров для дистанционного зондирования газовых молекул и аэрозоля в атмосфере. СПб.: Балт. ГТУ, 2001. 56 c.
Донченко В. А., Кабанов М. В., Кауль Б. В., Самохвалов И. В. Атмосферная электрооптика. Томск: Изд. НТЛ, 2010. 220 с.
Лазерный контроль атмосферы. Под. ред. Э. Д. Хинкли. М.: Мир, 1979. 416 с.
Свердлов Л. М., Ковнер М. А., Крайнов Е. П. Колебательные спектры многоатомных молекул. М.: Наука, 1970. 560 с.
Справочник по лазерам. Под ред. А. М. Прохорова Т. I. М.: Советское Радио, 1978. 591 с.
Dyachenko V. V., Chertiy P. V., Shemanin V. G. Laser Systems for the Pollutants Control in the Oil and Gas Industry // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2019. V. 272. P. 032003. IOP Publishing doi: 10.1088/1755-1315/272/3/032003.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Лазеры. Измерения. Информация
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Copyright information
Тексты данной электронной статьи защищены (cc) Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.
Вы можете свободно:
Делиться (You are free: to Share) – копировать, распространять и передавать другим лицам данную электронную книгу при обязательном соблюдении следующих условий:
– Атрибуция (Attribution) – Вы должны атрибутировать произведения (указывать автора и источник) в порядке, предусмотренном автором или лицензиаром (но только так, чтобы никоим образом не подразумевалось, что они поддерживают вас или использование вами данного произведения).
– Некоммерческое использование (Noncommercial use) – Вы не можете использовать эти произведения в коммерческих целях.
– Без производных произведений – Вы не можете изменять, преобразовывать или брать за основу эту электронную книгу или отдельные произведения.
Licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.
To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
or send a letter to Creative Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA.
You are free:
to Share — to copy, distribute and transmit the work
Under the following conditions:
Attribution — You must attribute the work in the manner specified by the author or licensor (but not in any way that suggests that they endorse you or your use of the work).
Non-commercial — You may not use this work for commercial purposes.
No Derivative Works — You may not alter, transform, or build upon this work.
Any of the above conditions can be waived if you get permission from the copyright holder.
