Метод определения количественного состава сложных газовых смесей лазерным оптико-акустическим анализатором тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат технических наук Еременко, Лариса Николаевна

• Еременко, Лариса Николаевна
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Еременко, Лариса Николаевна

Введение.

Глава 1. Физические основы лазерного оптико-акустического газоанализа.

1.1. Формирование оптико-акустического сигнала.

1.2. Метод дифференциального поглощения для оптико-акустического газоанализа.

1.3. Особенности лазерных оптико-акустических газоанализаторов.

1.4. Выводы.

Глава 2. Анализ данных измерений в задачах контроля состава газов на промышленных предприятиях и контроля антропогенных загрязнений атмосферы городов и промышленных центров.

2.1. Контроль конкретных локальных источников антропогенных газовых загрязнений.

2.2. Контроль состава атмосферного воздуха городов и промышленных центров.

2.3. Выводы.

Глава 3. Определение концентраций газов в многокомпонентных смесях из данных многоспектральных лазерных оптико - акустических измерений методом построения байесовских оценок решения уравнения лазерного газоанализа.

3.1. Определение концентраций газов по данным многоспектральных лазерных оптико-акустических измерений.

3.2. Статистические оценки.

3.3. Методы построения статистических оценок.

3.4. Байесовская оценка решения уравнения лазерного газоанализа.

3.5. Выводы.

Глава 4. Математическое моделирование работы метода, основанного на построении байесовских оценок в задаче многокомпонентного лазерного газоанализа.

4.1. Методика математического моделирования работы метода байесовских оценок в задаче определения концентраций газов по данным многоспектральных лазерных измерений.

4.2. Результаты математического моделирования работы метода байесовских оценок в задаче определения концентраций газов по данным многоспектральных лазерных измерений.

4.3. Выводы.

Глава 5. Экспериментальная апробация метода, основанного на построении байесовских оценок в задаче многокомпонентного лазерного оптико-акустического газоанализа.

5.1. Структурная схема макета измерительного комплекса.

5.2. Блок управления измерительного комплекса.

5.3. Программное обеспечение измерительного комплекса.

5.4. Экспериментальные исследования по определению концентраций газов в многокомпонентных смесях.

5.5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод определения количественного состава сложных газовых смесей лазерным оптико-акустическим анализатором»

Актуальность работы

Развитие науки, техники и промышленности, внедрение новых технологических процессов приводит ко все большему загрязнению окружающей среды, носящему тотальный характер. Изменения в промышленном производстве сказались на составе промышленных выбросов, что привело к качественно новому загрязнению воздушного и водного бассейнов Земли. Наряду с газовыми загрязнениями природного характера в земной атмосфере появились новые сложные синтетические соединения, не существующие и не образующиеся в природе и не свойственные ей. Исследования показали, что некоторые новые синтетические соединения оказались в биологическом отношении высокоактивными, а токсичность многих из использующихся в промышленности веществ пока еще мало изучена. Это уже привело к тому, что экологическое равновесие в ряде районов нашей планеты находится под прямой угрозой.

Особо важное значение для человека и природной среды в целом имеет экологический контроль загрязненности атмосферного воздуха.

Источниками загрязнений атмосферного воздуха являются топки печей, ГРЭС, химические, металлургические и другие промышленные производства, выхлопные газы автотранспорта, продукты сгорания турбореактивных двигателей самолетов, лесные, торфяные и другие пожары и т.п. [1-7].

Вредные атмосферные примеси оказывают на человека и природную среду токсическое, канцерогенное (вызывают злокачественные новообразования), мутагенное (влияют на наследственность), тератогенное (вызывают уродства у рождающихся детей), аллергенное и климатическое воздействие (см., например [1]).

Токсическое воздействие на здоровье человека, животных и растений, на биосферу вообще, а также на объекты неживой природы (например, на здания и сооружения) оказывают многие газовые примеси антропогенного происхождения в сильно загрязненном атмосферном воздухе больших городов и промышленных районов. Вне этих районов уровень содержания токсичных примесей и их влияние на окружающую среду в целом незначительно. Канцерогенное действие на организм при поступлении с вдыхаемым воздухом оказывают некоторые ароматические амины, смолистые соединения, альдегиды, нитрозамины и др. В крупных промышленных центрах, где размещены химические и нефтехимические предприятия, канцерогенные вещества составляют до 80% общего загрязнения атмосферного воздуха. При установлении опасности выявления злокачественных новообразований у человека под влиянием вредных органических веществ (при поступлении их в организм с вдыхаемым атмосферным воздухом) нужно учитывать, что канцерогенное действие многих веществ обнаруживается лишь через длительный период после начала их действия. С момента поступления в организм человека некоторых канцерогенных веществ и до появления первых клинических признаков заболевания скрытый период действия нередко может составлять 20 лет и более [8].

Мутагенное действие на организм оказывает ряд химических веществ: некоторые ароматические амины, в том числе и нитрозамины, альдегиды, галогензамещенные алканы и их производные, винилхлорид. Активные мутагены образуются вследствие реакции содержащихся в атмосфере премутагенов, в частности 1,2-бензпирена и полициклических аренов, с озоном, диоксидом азота и нитросоединениями. К числу мутагенов относятся и некоторые канцерогенные вещества, в том числе и 3,4-бензпирен. Генетическая адаптация человека к поступлению в организм мутагенов из внешней среды невозможна [8].

Аллергенное действие, обусловленное повышенной чувствительностью организма к воздействию химических веществ, оказывают многие органические соединения. Они вызывают либо общие заболевания (бронхиальная астма, ринит и др.), либо болезни кожи (дерматит, экземы и др.)

Органические соединения, осаждаясь из промышленных выбросов, оказывают токсичное действие на микрофлору почвы и растения. Наиболее вредны соединения, отличающиеся высокой стабильностью. Критерием стабильности вещества в почве служит период его полураспада (время, в течение которого концентрация токсичного вещества снижается на 50% по сравнению с исходным значением).

Промышленные выбросы в атмосферу с течением времени под влиянием силы тяжести оседают на поверхность почвы и затем частично с поверхностным стоком поступают в водоемы, пополняя вредное действие сточных вод. Растворимые в воде вредные органические соединения, попавшие на поверхность почвы с промышленными выбросами, фильтруются почвой и поступают в подземные воды. Таким образом, промышленные выбросы в атмосферу влияют на содержание вредных веществ в источниках водоснабжения.

Промышленные выбросы в городах вредно действуют на здания, памятники архитектуры и искусства, искажая внешний вид (известны случаи резкого изменения внешнего вида ценных памятников в городах в результате действия на них вредных выбросов в атмосферу) [8].

Ежегодно вследствие активной промышленной деятельности человека в атмосферу Земли выбрасываются сотни различных загрязнителей. Основными загрязняющими газовыми компонентами являются оксиды углерода (углекислый газ и оксид углерода), соединения серы, соединения азота (оксиды азота, аммиак, органические соединения азота), углеводороды, озон, галогеносодержащие соединения.

В зависимости от источника и механизма образования различают первичные и вторичные загрязнители воздуха. Первые представляют собой химические вещества, попадающие непосредственно в воздух из стационарных или подвижных источников. Вторичные образуются в результате взаимодействия в атмосфере первичных загрязнителей между собой и с присутствующими в воздухе веществами (кислород, озон, аммиак, вода и др.) под действием ультрафиолетового излучения. Часто вторичные загрязнители, например вещества группы пероксиацетилнитратов (ПАН), гораздо токсичнее первичных загрязнителей воздуха [8].

Целью контроля загрязнения атмосферного воздуха является получение полной информации о качественном и количественном составе загрязненного воздуха и его изменении, необходимой для прогнозирования степени загрязнения воздуха, выполнения мероприятий по охране окружающей среды, гигиенических и токсикологических исследований.

Непосредственными задачами контроля являются:

-анализ качественного состава загрязнения атмосферного воздуха и измерение концентраций загрязняющих газов;

-контроль источников загрязнения;

-изучение распространения загрязнителей в атмосфере и перемещения воздушных потоков, приводящих к глобальному загрязнению обширных регионов;

-анализ индивидуальных загрязнителей атмосферы и воздуха производственных помещений с целью обоснования и разработки стандартов качества воздуха (предельно допустимых концентраций - ПДК).

Загрязненный воздух является одним из наиболее трудных объектов анализа. Сложность анализа загрязненного воздуха объясняется следующими причинами:

1. атмосфера и воздух производственных помещений являются многокомпонентной смесью загрязнителей, содержащих множество токсичных веществ, относящихся к химическим соединениям различных классов;

2. концентрации вредных веществ, попадающих из различных источников загрязнения в атмосферу и воздух производственных помещений, могут быть на уровне следовых количеств или микропримесей, т. е. в

4 —7 интервале 10 - 10 % и ниже;

3. загрязненный воздух представляет собой содержащую значительные количества влаги систему, неустойчивую вследствие постоянного изменения метеорологических условий и химического взаимодействия загрязнителей;

4. Значительные трудности встречает анализ микропримесей неустойчивых, легкогидролизующихся и реакционноспособных загрязнителей (например, агрессивных неорганических газов и т. п.).

Поэтому для подобных анализов необходимы селективные и высокочувствительные аналитические методы, обладающие высокой разрешающей способностью и позволяющие проводить оперативное определение концентраций загрязнителей. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют лазерные методы, которые являются наиболее перспективными для оперативного дистанционного и локального газоанализа многокомпонентных смесей (см., например [8-17]).

Одним из наиболее перспективных методов лазерного газоанализа является оптико-акустический метод (благодаря своей высокой чувствительности) [8, 13-33].

Оптико-акустический эффект возникает при попадании модулированного излучения в замкнутый объем с газом. При совпадении частоты излучения с частотой линии поглощения происходит возбуждение молекул газа. Если релаксация молекул происходит по безызлучательному каналу, то происходит выделение тепла, что вызывает увеличение давления газа. Периодические изменения давления регистрируются с помощью микрофона.

Промышленные оптико-акустические газоанализаторы были созданы еще до появления лазеров, однако из-за недостаточно высокой чувствительности и избирательности эти приборы не позволяли решать задачи контроля состава многокомпонентных загрязнений атмосферы.

Наиболее пригодными для локального многокомпонентного анализа являются лазерные оптико-акустические газоанализаторы (JIOAT) на основе перестраиваемых лазеров [8-14,31-33].

Предел чувствительности JIOAT составляет Ю^-ИО'^см"1. Расчеты показывают, что при использовании СО2 лазера в качестве источника излучения, чувствительность JIOAT оказывается достаточной для определения концентраций многих загрязняющих веществ на уровне ПДК (и менее) в воздухе населенных пунктов. Высокая чувствительность лазерного оптикоакустического метода позволяет работать с малыми (длина ячейки <10 см) поглощающими ячейками.

Кроме высокой чувствительности для контроля загрязнений воздуха особый интерес представляет широкий динамический диапазон ЛОАГ, превышающий на практике четыре-пять декад.

Применение перестраиваемых лазеров в качестве источников излучения обеспечивает высокую избирательность ЛОАГ.

Благодаря простой схеме ЛОАГ возможны измерения in situ, например, при помощи системы, установленной на летательном аппарате или на автомобиле.

Одной из проблем, возникающих при использовании лазерных методов, является необходимость применения специальных алгоритмов обработки для определения концентраций газов при многокомпонентном (с числом компонент в газовой смеси больше пяти) газоанализе (см., например, [8,32,33]).

В настоящее время для определения концентраций газов в многокомпонентных смесях по данным многоспектрального измерений обычно используют метод поиска квазирешений или метод регуляризации Тихонова (см., например, [8,32-55]).

В течение последних десятилетий работы в области дистанционного и локального лазерного газоанализа проводились во многих научных организациях, в частности, в Институте оптики атмосферы СО РАН, Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Институте общей физики им. A.M. Прохорова РАН, в Томском государственном университете, в Военной академии радиационной, химической и биологической защиты им. С.К. Тимошенко, в НПО «Зенит», в Московском инженерно-физическом институте (государственном университете), МГТУ им. Н.Э. Баумана и других.

Однако, существующие в настоящее время методы многокомпонентного газоанализа имеют недостатки:

1. Существующие методы . практически не позволяют определить концентрацию газового компонента смеси, имеющего для выбранных спектральных каналов измерения достаточно гладкий спектр поглощения без ярко выраженных максимумов.

2. Существующие методы дают очень большие погрешности (многие десятки и даже сотни и тысячи процентов), когда концентрации компонент газовой смеси отличаются на несколько порядков (что может быть во многих практических задачах).

3. Метод регуляризации Тихонова при решении системы линейных алгебраических уравнений лазерного газоанализа для малокомпонентной (с числом компонент меньше 5) смеси дает погрешности определения концентраций газов, как правило, большие, чем соответствующие ошибки при использовании стандартных методов решения системы линейных алгебраических уравнений. Метод поиска квазирешений свободен от этого недостатка. Однако он требует большого объема вычислений, даже при таком эффективном методе подбора решений как генетический метод (см., например, [32]).

Таким образом, задача количественного анализа многокомпонентных газовых смесей к настоящему времени до конца не решена. Основной причиной этого является сложность решения обратной задачи и, как следствие, отсутствие разработанных и апробированных методов количественного определения концентраций газов в многокомпонентных смесях по результатам измерений. Особенно трудной является задача определения концентраций газов в сложных многокомпонентных газовых смесей, компоненты которых могут иметь гладкий спектр поглощения без выраженных максимумов или иметь концентрации, отличающиеся на один, два порядков и больше. Одним из возможных путей решения является привнесение в процедуру обработки дополнительной априорной информации и построение байесовской оценки для концентраций газов.

Цели и основные задачи работы

Целью работы является разработка метода определения количественного состава сложных многокомпонентных газовых смесей по многоспектральным измерениям лазерного оптико-акустического газоанализатора.

Задачи исследования:

1. Разработка метода определения количественного состава газовых смесей по многоспектральным лазерным измерениям, основанного на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа.

2. Исследование возможностей метода определения концентраций газов, основанного на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа, для малокомпонентных и многокомпонентных газовых смесей.

3. Разработка алгоритмов обработки для лазерного оптико-акустического газоанализатора, позволяющих в автоматизированном режиме проводить количественный анализ сложных многокомпонентных газовых смесей.

4. Проведение экспериментальных исследований с целью апробации разработанного метода определения концентраций газов для сложных многокомпонентных газовых смесей.

Методы исследований

При решении поставленных задач использовались теория лазерного газоанализа, методы решения некорректных математических задач, методы математического моделирования, математический аппарат теории вероятности.

Научная новизна исследований

1. Разработан новый метод количественного определения концентраций компонент в газовых смесях по многоспектральным лазерным измерениям, основанный на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа.

2. Показано, что метод определения концентраций газов, основанный на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа, позволяет проводить измерения концентраций газов как малокомпонентных, так в многокомпонентных газовых смесях.

3. Показано, что в случае многокомпонентных смесей, в которых газовые компоненты при выбранных спектральных каналах измерения имеют выраженные максимумы спектров поглощения, и концентрации компонент смеси имеют примерно один порядок, метод, основанный на байесовской оценке решения, имеет погрешности определения концентраций газов такого же порядка, как и методы регуляризации Тихонова и поиска квазирешений.

4. Показано, что в случае сложных многокомпонентных смесей, в которых газовые компоненты при выбранных спектральных каналах измерения имеют гладкий спектр поглощения без выраженных максимумов поглощения или концентрации компонент смеси отличаются на один, два порядка и больше, метод, основанный на байесовской оценке решения, имеет приемлемые погрешности определения концентрации газов, тогда как методы регуляризации Тихонова и поиска квазирешений не позволяют определить концентрации газов.

5. Проведена экспериментальная апробация разработанного метода определения концентраций газов в многокомпонентных смесях по результатам многоспектральных лазерных измерений.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Метод определения концентраций газов в газовых смесях по многоспектральным лазерным оптико-акустическим измерениям, основанный на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа, позволяет обеспечить низкий уровень погрешности измерения концентраций газов как в малокомпонентных, так и в многокомпонентных газовых смесях в условиях больших погрешностей измерения и ошибок в матрице коэффициентов поглощения газов.

2. Для многокомпонентных смесей, в которых газовые компоненты для выбранных спектральных каналов измерения имеют выраженные максимумы спектров поглощения, и концентрации компонент смеси имеют примерно один порядок, метод, основанный на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа, имеет погрешности определения концентраций газов такого же порядка (в большинстве случаев, от единиц процентов до 30.40 процентов), как и методы регуляризации Тихонова и поиска квазирешений и, как правило, значительно более низкие, чем метод прямого решения уравнений лазерного газоанализа.

3. Для сложных многокомпонентных смесей, в которых газовые компоненты для выбранных спектральных каналов измерения имеют гладкий спектр поглощения без выраженных максимумов поглощения или концентрации компонент смеси отличаются на один, два порядка и больше, метод, основанный на байесовской оценке решения системы уравнений лазерного газоанализа, имеет приемлемые погрешности (в большинстве случаев, от 20.30 процентов до 50.60 процентов) определения концентрации газов, тогда как методы регуляризации Тихонова, поиска квазирешений и прямого решения уравнения лазерного газоанализа не позволяют определить концентрации газов.

4. Результаты экспериментальной апробации по многоспектральным измерениям лазерного оптико-акустического газоанализатора показывают возможность измерения концентрации газов в сложных многокомпонентных смесях методом, основанным на байесовской оценке решения системы уравнений лазерного газоанализа.

Практическая значимость работы Результаты диссертационной работы могут быть использованы при разработке перспективных образцов приборов для экологического мониторинга как при локальном, так и при дистанционном контроле газовых загрязнений атмосферы.

Реализация и внедрение результатов исследований Результаты работы использованы в НИР «Разработка теории создания защитных лазерных оптико-электронных технологий в интересах безопасности» и «Фундаментальные исследования и пути построения оптико-электронных приборов обеспечения безопасности» и в учебном процессе кафедры лазерных и оптико-электронных систем МГТУ им. Н.Э. Баумана в курсах «Проектирование лазерных систем экологического мониторинга» и «Лазерные приборы локального экомониторинга».

Апробация работы

Основные результаты диссертации докладывались на 9 (Италия, о. Сицилия 2007), 10 (Тунис, г. Монастир 2008) и 11 (Черногория, 2009) научнотехнических конференциях «Медико- технические технологии на страже здоровья».

Публикации

Результаты работы опубликованы в четырех статьях в журналах, входящих в Перечень ВАК, а также изложены в двух отчетах НИР.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, содержащего 103 наименования цитируемых источника.

Заключение диссертации по теме «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», Еременко, Лариса Николаевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Метод определения концентраций газов в газовых смесях по многоспектральным лазерным оптико-акустическим измерениям, основанный на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа, позволяет обеспечить низкий уровень погрешности измерения концентраций газов как в малокомпонентных, так и в многокомпонентных газовых смесях в условиях больших погрешностей измерения и ошибок в матрице коэффициентов поглощения газов.

2. Для многокомпонентных смесей, в которых газовые компоненты при выбранных спектральных каналах измерения имеют выраженные максимумы спектров поглощения и их концентрации имеют примерно один порядок, метод, основанный на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа, имеет погрешности определения концентраций газов такого же порядка (в большинстве случаев, от единиц процентов до 30.40 процентов), как и методы регуляризации Тихонова и поиска квазирешений и, как правило, более низкие, чем метод прямого решения уравнения лазерного газоанализа.

3. Для сложных многокомпонентных смесей, в которых газовые компоненты при выбранных спектральных каналах измерения имеют гладкий спектр поглощения без выраженных максимумов поглощения или концентрации компонент смеси отличаются на один, два порядка и больше, метод, основанный на построении байесовской оценки решения системы уравнений лазерного газоанализа, имеет приемлемые погрешности (в большинстве случаев, от 20.30 процентов до 50.60 процентов) определения концентрации газов, тогда как методы регуляризации Тихонова, поиска квазирешений и прямого решения уравнения лазерного газоанализа не позволяют определить концентрации газов.

4. Разработанные алгоритмы и программы обработки для лазерного оптико-акустического газоанализатора позволяют в автоматизированном режиме проводить количественный анализ сложных многокомпонентных газовых смесей.

5. Результаты экспериментальной апробации по многоспектральным измерениям лазерного оптико-акустического газоанализатора подтверждают работоспособность разработанного метода определения концентраций газов для сложных многокомпонентных газовых смесей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Еременко, Лариса Николаевна, 2010 год

1. Лазерный контроль атмосферы / под ред. Э. Д. Хинкли. М.: Мир, 1979. 416 с.

2. Хргиан А. X. Физика атмосферы. М.: Изд-во МГУ, 1986. 328 с.

3. Кароль И. Л., Розанов В.В., Тимофеев Ю.М. Газовые примеси в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 192 с.

4. Зуев В.Е., Комаров B.C. Статистические модели температуры и газовых компонент атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 264 с.

5. Мак-Картни Э. Оптика атмосферы. М.: Мир, 1979. 421 с.

6. Применение лазеров для определения состава атмосферы / О. К. Костко и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 216 с.

7. Александров Э. Л., Седунов Ю. С. Человек и стратосферный озон. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 104 с.

8. Основы количественного лазерного анализа / М.Л. Белов и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2006. 464 с.

9. Лазерная аналитическая спектроскопия / B.C. Антонов и др. М.: Наука, 1986. 320 с.

10. Демтрёдер В. Лазерная спектроскопия: Основные принципы и техника эксперимента. М.: Наука, 1985. 608 с.

11. Жаров В.П., Летохов B.C. Лазерная оптико-акустическая спектроскопия М.: Наука, 1984. 320 с.

12. Оптико-акустический метод в лазерной спектроскопии молекулярных газов / А.Б. Антипов и др. Новосибирск: Наука. 1984. 128 с.

13. Пономарев Ю.Н. Лазерная оптико-акустическая спектроскопия атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т.8. № 1-2. С. 22^-241.

14. Лазерная оптико-акустическая спектроскопия межмолекулярных взаимодействий в газах / Ю.Н. Пономарев и др. Томск: МГП «РАСКО», 2000. 199 с.

15. Горелик О. Д., Эцин И. Ш. Контроль молекулярных микрокомпонентов атмосферы методами лазерной спектроскопии // Журнал аналитической химии. 1984. Вып.П.С. 1925-1944.

16. Оптико-акустическое детектирование малых концентраций СН3ОН, CH3CN, S02. / А. Е Бакарев и др. // Оптика атмосферы и океана. 1991. Т.4. № 5. С. 497500.

17. Старовойтов В. С., Трушин С. А., Чураков В. В. Использование лазеров на изотопозамещенных молекулах С02 при оптико-акустическом контроле загрязнения атмосферы // Журнал прикладной спектроскопии. 1993. Т.59. № 56. С. 504-509.

18. Meyer P. L., Sigrist М. W. Atmospheric pollution monitoring using C02-laser photoacoustic spectroscopy and other techniques // Rev. Sci. Instrum. 1990. V.61(7). P. 1779-1806.

19. Repond P., Sigrist M. W. Photoacoustic spectroscopy on trace gases with continuously tunable C02-laser// Appl. Opt. 1996. V.35 N. 21 P.4065-4085.

20. Sensetive det ecti on of metane with a 1.65 цш diode laser by photoacoustic and absorption spectroscopy / S. Shaefer et all. // Appl. Phys. B. 1998. V. 66. P. 511516.

21. Photoacoustic trace-gas detection using a cw single-frequency parametric oscillator/F. Kuehnemann et all. // Appl. Phys. B. 1998. V. 66. P. 741-745.

22. Gondal M. A. Laser photoacoustic spectrometer for remote monitoring of atmospheric pollutants // Appl. Opt. 1997. V.36 N. 15 P.3195-3201.

23. Carbon dioxide laser absorption spectra and low ppb photoacoustic detection of hydrazine fuels / G. L. Loper et all. // Appl. Opt. 1980 Vol. 19, No. 16. P. 27262734.

24. Brewer R. J., Bruce C. W. Photoacoustic spectroscopy of NH3 at the 9 цт and 10 |Lim 12C1602-laser wavelength //Appl. Opt. 1978. Vol. 16, No. 23. P. 3746- 3749.

25. Moeckil M. A., Hilbes C., Sigrist M.W. Photoacoustic multicomponent gas analysis using a Levenberg-Marquradt fitting algorithm // Appl. Phys. B. 1998. V. 67. P. 449-458.

26. Intracavity CO laser photoacoustic trace gas detection: cyclic CH4, H20 and C02 emission by cockroaches and scarab beetles / F. G. Bijnen et all. // Appl. Opt. 1996. V.35, N. 27. P. 5357-5368.

27. Анализ многокомпонентных газовых смесей методом лазерной оптико-акустической спектроскопии с использованием математического аппарата преобразования проектирования / А. В Кузнецов и др. // Журнал аналитической химии. 1989. Вып.9. С. 1559-1568.

28. Многокомпонентный анализатор на основе диодных лазеров для мониторинга газообразных загрязнений в открытой атмосфере / О. И. Даваришвили и др. // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12, № 1. С. 64-69.

29. Tilden S. В., Denton М. В. A comparison of data reduction techniques for line-excited optoacoustic analysis of mixture // Appl. Opt. 1985 Vol. 39, No. 6. P. 10171022.

30. Агроскин В. Я., Васильев К. Г., Гурьев В. И. Многоканальная оптико-акустическая спектроскопия атмосферы на линиях излучения фтороводородного лазера // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т.7, № 10. С. 1344-1348.

31. Лазерный оптико-акустический анализ многокомпонентных газовых смесей / М.Л. Белов и др.. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2003. 352 с.

32. Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды / В.И. Козинцев и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2002. 528 с.

33. Макушкин Ю.С., Мицель А.А., Хмельницкий Г.С. Лазерная абсорбционная диагностика атмосферных газов // Журнал прикладной спектроскопии. 1981. Т.35, вып.5. С.785-790.

34. Козинцев В. И. Лазерный оптико-акустический анализатор для контроля состава многокомпонентных газовых смесей // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. 1995. № 4. С. 105-107.

35. Мониторинг многокомпонентных газовых смесей с помощью лазерного оптико-акустического полигазоанализатора / В. В. Авдиенко и др. // Журнал прикладной спектроскопии. 1996. Т.63, № 5. С. 755-759.

36. Козинцев В. И. Лазерный оптико-акустический анализатор для контроля состава многокомпонентных газовых смесей // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т.9, № 8. С. 1087-1091.

37. Козинцев В. И. Об обработке сигналов лазерного оптико-акустического газоанализатора при анализе многокомпонентных газовых смесей // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т.9, № 10. С. 1373-1378.

38. Обработка сигналов в задачах лазерного газоанализа состава атмосферы и многокомпонентных газовых смесей / M.JI Белов и др. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. 1998. Спец. выпуск. С.83-88.

39. Автоматизированный оптико-акустический полигазоанализатор с перестраиваемым С02 лазером. / M.JI Белов и др. // Приборы и системы управления. 1998. N3. С. 24-25.

40. Сравнение методов обработки сигналов лазерного оптико-акустического анализатора для мнокомпонентного анализа газовых смесей / M.JI Белов и др. //Вестник МГТУ им. Н. Э.Баумана. Приборостроение. 1998. № 3. С.30-38.

41. Сравнение методов обработки сигналов лазерного оптико-акустического анализатора для многокомпонентного анализа газовых смесей / M.JI Белов и др. // Деп. рук. ВИНИТИ. 1999. N 529-В99. С.30-60.

42. Информационное обеспечение лазерного оптико-акустического газоанализатора / А.Ю. Амелькин и др. // Медико-технические технологии на страже здоровья: 1-я Научно техническая конференция. М., 1999. С. 132-133.

43. Сравнительный анализ методов восстановления концентраций газов в многокомпонентных смесях из данных измерений лазерного оптико-акустического газоанализатора / M.JI Белов и др. // Оптика атмосферы и океана. 2000. Т. 13, N 2. С.146-150.

44. Восстановление концентраций компонент газовых смесей из многоспектральных лазерных измерений методом статистической регуляризации / M.JI. Белов и др. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. 2001. № 3. С.36-43.

45. Обработка сигналов в задачах лазерного газоанализа атмосферы / M.JI. Белов и др. // Вестник МГТУ им.Н.Э. Баумана. Приборостроение. 2001. № 4. С.51-57.

46. Генетический алгоритм в решении задач многокомпонентного анализа загрязнений атмосферного воздуха. / А. Н. Житов и др. // Лазеринформ. Инф. бюллетень лазерной ассоциации. 2001. Ноябрь. С. 21-22.

47. Лазерный оптико-акустический измерительный комплекс для контроля чистоты воздуха / М.Л. Белов и др. // Лазеры вчнауке, технике, медицине: XII Международная научно-техническая конференция. М., 2001. С. 45-46.

48. Автоматизированный измерительный комплекс на основе лазерного оптико-акустического газоанализатора для контроля чистоты воздуха / М.Л Белов и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2001. N9. С.38-42.

49. Fedotov Yu. V. Special software for laser photoacoustic multicomponent gas analysis // International Workshop on Atmospheric Spectroscopy Applications ASA. Moscow, 2002. C. 17.

50. Метод поиска квазирешений в задаче лазерного оптико-акустического газоанализа / М.Л. Белов и др. // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15, N 4. С. 388 392.

51. The automated measurement complex for laser photoacoustic multicomponent gas analysis / Yu. V . Fedotov et all. // Atmospheric and ocean optics. Atmospheric physics: IX Joint International Symposium. Tomsk, 2002. P. 115.

52. Method selection criterion for reconstruction of multicomponent mixture at quantitative laser photoacoustic gas analysis / Yu. V . Fedotov et all.

53. Atmospheric and ocean optics. Atmospheric physics: IX Joint International Symposium. Tomsk, 2002. P. 109.

54. Берлянд M.E. Прогноз и регулирование загрязнений атмосферы. JL: Гидрометеоиздат, 1985. 272 с.

55. Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов. JL: Гидрометеоиздат, 1980. 184 с.

56. Охрана окружающей среды / М.А. Владимиров и др. JL: Гидрометеоиздат, 1991.423 с.

57. Пененко В.В., Алон А.Е. Модели и методы для задач охраны окружающей среды. Новосибирск: Наука, 1985. 257 с.

58. Савенко B.C. Природные и антропогенные источники загрязнения атмосферы // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Охрана природы и воспроизв. природных ресурсов. 1991. № 31. С. 1-212.

59. Контроль технологических процессов в металлургическом производстве с использованием масс-спектрометрического газоанализатора / С.И Марковский и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2000. №6. С. 8-13.

60. Ладыгичев М.Г., Чижикова В.М. Сырье для черной металлургии Справочное издание: Экология металлургического производства. М.: Теплоэнергетик. 2002. Т.2. 448 с.

61. Меркурьева Н.А. Статистический анализ загрязнения атмосферы промышленного центра // Оптика атмосферы и океана. 1996. №4. С. 446-452.

62. Филиппов Г. А. Экологические аспекты в энергетике и машиностроении // Тяжелое машиностроение. 1990. № 9. С. 2-6.

63. Дистанционное определение состава, скорости истечения и температуры выбросов из труб предприятий КР лидаром / Ю.Ф. Аршинов и др. //Оптика атмосферы и океана. 1992. Т. 5, N 7. С.726-733.

64. Гринфилд М.С. Подавление выбросов загрязнений в черной металлургии

65. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. М.: Металлургия, 1988. Т.2. С. 24-91.

66. Примак А.В., Щербань А.Н. Ключ к чистому воздуху. Киев: Наукова думка, 1986. 127 с.

67. Новые металл- и углеводородсодержащие контакты для каталической очистки промышленных газовых выбросов от вредных примесей Е.И Багрий и др. // Успехи химии. 1991. Т. 60, № з. с. 602-609.

68. Кли А.Д. Подавление выбросов мусоросжигателей твердых отходов

69. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. T.l. М.: Металлургия, 1988. Т.2. С. 672-725.

70. Исследование выбросов диоксинов и полициклических ароматических углеводородов при сжигании отработанных автомобильных масел в отопительных системах /Е.С. Бродский и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2000. Т.66, №7. С. 3-6.

71. Greim Н. Toxicological evaluation of emissions from modern municipal waste incinerators. // Chemosphere. 1990. V. 20, N 3-4. P. 317-331.

72. Экспериментальное исследование трансформации примесей в шлейфах предприятий / М.Ю. Аршинов и др. // Оптика атмосферы и океана. 2005. Т. 18, N4. С.335-343.

73. Зуев В.Е, Комаров B.C. Статистические модели температуры и газовых компонент. Ленинград: Гидрометеоиздат. 1986. С. 124-140.

74. Матвеев Ю.Л., Матвеев Л.Т. Функция и плотность распределения загрязняющих веществ и температуры воздуха // Оптика атмосферы и океана 1994. №2. С. 244-249.

75. Результаты климато-экологического мониторинга на TOR-станции ч.2. Газовый состав приземного слоя / Б.Д. Белан и др. // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8, N.6. С.875-884.

76. Система оперативного контроля загрязнения воздушного бассейна, промышленных центров «Город» / Ю.С. Балин и др. //Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7, N 2. С. 163-176.

77. Мицель А.А., Пономарев Ю.Н. Оптические модели молекулярной атмосферы. Новосибирск: Наука. 1988. 128 с.

78. Газовый состав атмосферы и его изменения / Г.С. Голицин и др. // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9, N 9. С.1214-1232.

79. Автоматизированная мобильная станция диагностики промышленного загрязнения атмосферы «Эколид» / В.Ф. Барышников и др. // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т.7, N 2. С.177-181.

80. Влияние неопределенности состояния атмосферы на точность измерения концентрации газов методом дифференциального поглощения в спектральных диапазонах 9-11 и 4,6-5,6 мкм. А.П. Иванов и др. // Оптика атмосферы и океана. 2000. Т. 13, N2. С.154-160.

81. Спектроскопические методы зондирования атмосферы / Под ред. И.В. Самохвалова. Новосибирск. Наука. 1985. 125 с.

82. Загрязнения воздушного бассейна г. Нижневартовска. I. Летний период

83. Б.Д. Белан и др. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6, N 5. С.559-571.

84. Загрязнения воздушного бассейна г. Нижневартовска. II. Холодный период /Б.Д. Белан и др. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6, N 5. С.572-585.

85. Белан Б.Д., Зуев В.В., Шигапов А.Н. Информационные потоки в системе оперативного контроля загрязнений воздушного бассейна промышленных центров // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т. 11, N 10. С.1099-1103.

86. Исследование погрешностей лазерного оптико-акустического газоанализатора / М.Ю. Зигрист и др. // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7, N 11-12.С.1471-1477.

87. Иванов С.В., Панченко В.Я., Разумихина Т.Б. Лазерный газоанализ многокомпонентных смесей с перекрывающимися спектрами: теория и программа обработки экспериментальных данных // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т.6, N8. С. 1023-1029.

88. Воскобойников Ю.Э., Преображенский Н.Г., Седельников А.Н. Математическая обработка эксперимента в молекулярной газодинамике. Новосибирск: Наука. 1984. 238с.

89. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979. 288 с.

90. Денисов A.M. Введение в теорию обратных задач. М.: Из-во МГУ, 1994. 204 с.

91. Иванов В.К., Васин В.В., Танана В.П. Теория линейных некорректных задач и ее приложение. М.: Наука, 1978. 206 с.

92. Бакушинский А.Б., Гончарский А.В. Итеративные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1989. 128 с.

93. Лаврентьев М.М. О некоторых некорректных задачах математической физики. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1962. 91 с.

94. Морозов А.В. Регулярные методы решения некорректных задач. М.: Изд-во МГУ, 1974. 360 с.

95. Регуляризирующие алгоритмы и априорная информация / А.Н. Тихонов и др. М.: Наука, 1980. 200 с.

96. Федотов A.M. Некорректные задачи со случайными ошибками в данных. Новосибирск: Наука, 1990. 190 с.

97. Кочетов И.И. О новом способе выбора параметра регуляризации // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1976. Т. 16, N2. С. 499503.

98. Воскобойников Ю.Э., Мицель А.А. Построение устойчивого решения плохо обусловленной системы алгебраических уравнений при случайных погрешностях в исходных данных // Автометрия. 1982. N2. С. 67-72.

99. Морозов В.А., Гольдман И.Л., Самарин М.К. Метод дескриптивной регуляризации и качество приближенных решений // Инженерно-физический журнал. 1977. Т. 33, N6. С. 1117-1120.

100. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / B.C. Королюк и др. М.: Наука. 1985. 640 с.

101. Метод байесовских оценок для определения концентраций газов в сложных многокомпонентных смесях / В.И Козинцев и др. // Медико-технические технологии на страже здоровья: 10-я всерос. научно-техническая конференция. М., 2008. С.39-43.

102. Метод байесовских оценок в задаче лазерного газоанализа / М.Л Белов и др. //Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. 2008. N2. С.51-58.

103. Председатель комиссии Члены комиссии

104. УТВЕРЖДАЮ Руководитель НУК РЛМ1. Баумана2009 г.1. Й.'!^ 8,1. АКТ1. Л*3J2J0" hvlwxо реализации научных результатов диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук Еременко Ларисы Николаевны.

105. Зам. зав. кафедрой Р. Профессор каф. РЛ2 Доцент каф. РЛ2

106. В.Е. Карасик Л.К. Денисов Ю.В. Федотов