Определение элементного состава жидкого аэрозоля методом спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундным излучением тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат наук Бабушкин Павел Александрович

• Бабушкин Павел Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Бабушкин Павел Александрович

Введение

Основная часть

Глава 1 Угловое распределение интенсивности свечения плазмы лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундными импульсами в атмосфере, содержащей жидкий аэрозоль

1.1 Понятие плазмы и ее характеристики

1.2 Оптический пробой фемтосекундным лазерным излучением

1.3 Свечение плазмы и его ослабление

1.4 Угловое распределение интенсивности свечения плазмы

1.5 Уширение спектральных линий

1.6 Экспериментальное изучение углового распределения

интенсивности свечения плазмы

1.6.1 Спектры свечения плазмы

1.6.2 Угловое распределение интенсивности свечения плазмы . 53 Глава 2 Определение концентрации примеси в аэрозоле по интенсивности свечения плазмы лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундными импульсами

2.1 Основы количественного спектрального анализа

2.2 Схема проведения эксперимента и выбор линии основы

2.3 Оценка концентрации примеси по результатам эксперимента.... 70 Глава 3 Влияние влажности воздуха на длительность фемтосекундного импульса

3.1 Дисперсионного расплывания фемтосекундного импульса в

однородной среде

3.2 Показатель преломления сложной среды

3.3 Оценка дисперсионного расплывания в сложных средах

3.4 Влияние показателя преломления сложной среды на

нелинейно-оптические явления

3.5 Экспериментальное изучение влияния паров воды на

длительность фемтосекундного импульса

3.6 Результаты эксперимента

Заключение

Благодарности

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Определение элементного состава жидкого аэрозоля методом спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундным излучением»

Актуальность темы исследования.

В атмосфере постоянно содержатся взвешенные частицы - аэрозоли, размеры которых варьируются от 10 до 20 мкм. Известно, что аэрозоли образуются в результате хозяйственной деятельности человека, а также в ходе естественных процессов, не зависящих от антропогенных факторов. Естественные аэрозоли включают вулканическую пыль, дым от естественных лесных пожаров, пыль, поднимаемую ветром, туманы, частицы газофазных реакций. Основные антропогенные аэрозоли включают частицы, непосредственно выброшенные в атмосферу при сжигании топлива, и частицы, сформировавшиеся из выброшенных при сжигании газов.

Аэрозоли могут быть разделены на два больших класса: твердые и жидкие. В каждый класс могут попадать аэрозоли естественного и искусственного происхождения.

Химический состав аэрозольных частиц многообразен. Аэрозоль, являющийся продуктом ветровой эрозии почв, в основном состоит из кварца и других соединений кремния, карбонатов и кальцитов, окислов железа. Частицы, генерируемые морской поверхностью, по химическому составу включают КаС1 - 78 %, MgCl - 11 %, СаБ04, N2804, ^04 - 11 %.

В связи с бурным развитием промышленности и транспорта становится весьма актуальным вопрос о распределении индустриального аэрозоля и его химического состава. По мощности выделения в атмосферу и проявляющемуся вредному влиянию на растительный и животный мир, аэрозоли промышленного происхождения являются одной из наиболее важных компонент загрязнений воздушного бассейна.

Вредное действие промышленного аэрозоля ощущается более остро в туманах, поскольку частицы аэрозоля способствуют конденсации влаги, то возникает смог. Имея опасный химический состав, он может оказывать негативное влияние на жизнедеятельность человека при попадании в легкие

и кровоток. К примеру, дымы и газы, образующиеся при сжигании угля и мазута, содержат SO2. Растворение сернистого газа в каплях тумана приводят к образованию аэрозоля сернистой кислоты, которая по сравнению с сернистым газом обладает большей токсичностью. Кроме того, сернистый газ, растворенный в каплях тумана, значительно быстрее, чем сернистый газ в свободном состоянии, превращается при окислении в серную кислоту. Укрупняясь, капли тумана могут выпадать в виде мороси («кислотные дожди»), содержащей заметное количество серной кислоты. Также, взаимодействие SO2 с №0, содержащемся в морском аэрозоле, приводит к появлению твердых частиц, содержащих хлористый натрий и сульфат натрия (Na2SO4).

В связи с этим проблема получения информации о химическом составе жидкого аэрозоля особенно важна для жизнедеятельности человека. Для её решения большое внимание уделяется дистанционным методам, среди которых методы лазерного зондирования, основанные на упругом (без изменения длины волны) и неупругом взаимодействии излучения с веществом [1, 2].

Методы дистанционного лазерного зондирования, основанные на упругом взаимодействии излучения с веществом за счет рассеяния Рэлея или Ми, позволяют получать информацию об объекте исследования на той же длине волны излучения. По времени прихода и величине рассеянного излучения в обратном направлении можно судить о расстоянии до объекта исследования и количестве рассеивающих частиц [1, 3].

К неупругим видам взаимодействия лазерного излучения с веществом относят: комбинационное рассеяние, резонансное рассеяние, флюоресценцию, поглощение, дифференциальное поглощение и рассеяние. Методы дистанционного лазерного зондирования позволяют определять не только расстояние и количество частиц, с которыми взаимодействует излучение, но и само вещество в случае газа за счет характерных полос поглощения или излучения в спектре [1].

Дистанционное лазерное зондирование аэрозолей позволяет в ряде приближений определять спектр размеров частиц и показатели преломления вещества, знание которого мало дает для оценки химического состава жидкого аэрозоля.

Методы лазерного зондирования, основанные на приведенных выше видах взаимодействия, развивались с использованием излучения низкой импульсной мощности (допороговая), при которой ионизация среды не происходит. При увеличении импульсной мощности над пороговым уровнем взаимодействие лазерного излучения с веществом приобретает нелинейный характер, при котором сечения взаимодействий начинают зависеть от мощности излучения. В частности, к таким пороговым явлениям относится оптический пробой среды. Данное явление относится к классу нелинейных неупругих взаимодействий. Оно позволяет существенно расширить возможности лазерного зондирования различных параметров атмосферы, включая определение химического состава водного аэрозоля [2].

На явлении оптического пробоя среды развит метод спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя или, что тоже: метод спектроскопии лазерно-индуцированной плазмы, метод лазерно-атомной эмиссионной спектроскопии, метод лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии, известный в русскоязычной литературе как ЛИЭС (сокращение от последнего названия). В зарубежной - Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) или Laser Induced Plasma Spectroscopy (LIPS). В дальнейшем, чтобы избежать путаницы в употреблении слов, при использовании сокращений будем пользоваться акронимом LIBS и его производными, а в качестве полного названия используем «метод спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя» и его производные. Такой подход объясняется тем, что в русскоязычной литературе пока нет устоявшего названия данного метода, а в зарубежной литературе предпочтительнее акроним LIBS.

Привлекательность этого метода заключается в том, что он позволяет с относительной легкостью получать качественную (химический состав) и

количественную (количество вещества) информацию об исследуемом объекте по характеристикам свечения плазмы. Данный метод позволяет обнаруживать искомое вещество на поверхностях [4] и в атмосфере. Применение этого метода в лидарных исследованиях атмосферы позволяет получать информацию с расстояний сотни метров [5-7].

Суть метода заключается в том, что лазерное излучение, падая на объект исследования, ионизует вещество, а излучение, испущенное в результате рекомбинации плазмы (ионов атомов или молекул) регистрируется приемной аппаратурой и в дальнейшем анализируется. По характерным линиям в спектре плазмы говорят о наличии какого-либо вещества. Применяя различные спектроскопические методы анализа, делают вывод о содержании искомого вещества [8, 9].

Изначально метод спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя развивался с использованием лазеров микросекундной и наносекундной длительности, с помощью которых накоплен богатый теоретический и практический материал [5-7]. В этом случае создание условий для оптического пробоя в воздухе возможно за счет использования фокусирующей оптики.

С развитием лазерной техники стали достижимы фемтосекундные длительности импульса (ультракороткая длительность). При этом лазеры фемтосекундной длительности и усилительные системы, выполненные на них, доступны коммерчески и могут быть реализованы в различной конфигурации и на различных активных средах [10]. Метод спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя с применением излучения фемтосекундной длительности в зарубежной литературе получил название БЗ-ЫВЗ. В настоящее время в направлении исследований применимости данного метода ведутся активные работы [11-18].

Благодаря сверхкороткой длительности фемтосекундного излучения возможна реализация таких нелинейных эффектов как самофокусировка и филаментация [19-22]. Самофокусировка позволяет отказаться от

фокусирующих элементов, так как естественным следствием распространения в атмосфере фемтосекундного излучения гигаваттной мощности является его пространственная компрессия. Данное сжатие (самофокусировка) обеспечивается изменением показателя преломления среды распространения под действием интенсивного электромагнитного поля. Среда, в силу эффекта Керра, действует подобно фокусирующей оптике с фокусным расстоянием равным длине самофокусировки. Вблизи области перетяжки самофокусирующегося пучка, в сечении, наблюдается возникновение и рост мелкомасштабных неоднородностей поля (филаментация), возникающих на флуктуациях показателя преломления среды [23]. При достижении фемтосекундным излучением некоторого значения интенсивности в поперечном сечении области филаментации возможна ионизация среды (плазмообразование). Таким образом, плазма области филаментации индуцируется под действием мощного фемтосекундного излучения. В зависимости от значений начальной энергии и длительности, а также наличия флуктуаций показателя преломления филаментация может происходить преимущественно в приосевой части пучка (одиночная филаментация) или спорадически в сечении пучка (множественная филаментация) [24].

Еще одним важным отличием между наносекундным и фемтосекундным излучением при реализации метода спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя в лидарных исследованиях является порог пробоя

среды. Для наносекундного лазерного излучения пробой технически чистого

11 2

воздуха возможен при интенсивности излучения 10 Вт/см , для

14 2

фемтосекундного - 10 Вт/см . В присутствие аэрозоля порог пробоя снижается на один, два порядка. Тогда в аэрозольной атмосфере для

9 2

наносекундного излучения пороговое значение интенсивности - 10 Вт/см , для фемтосекундного - 1012 Вт/см2 [6, 7, 25, 26]. В соответствии с приведенными пороговыми значениями пробоя получим, что для одинакового размера перетяжки лазерного пучка в случае фемтосекундного

излучения требуемое значение импульсной энергии на три порядка меньше, чем для наносекундного излучения.

Индуцированная лазерным излучением плазма, в том числе фемтосекундным, считается низкотемпературной и обладает низкой степенью ионизации [27, 28]. Следовательно, в области, где происходит ионизация вещества, некоторая его часть будет содержать атомы или молекулы исследуемого вещества в невозбужденном состоянии. Тогда, в аэрозольной среде, где плазма формируется как в воздухе, так и в жидком аэрозоле, интенсивность свечения плазмы будет ослабляться за счет рассеяния на частицах аэрозоля и поглощения (самопоглощения) в плазме. Поскольку длина области филаментации многократно превышает её поперечный размер [29-31], то стоит ожидать зависимости распределения интенсивности испущенного примесью излучения в зависимости от угла наблюдения. В задаче дистанционного зондирования методом спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя актуальность этой проблемы объясняется выбором эффективной схемы лидарного зондирования с учетом углового распределения интенсивности свечения плазмы области филаментации.

При лидарном зондировании аэрозольной атмосферы с использованием метода спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундным излучением невозможно обеспечить неизменность условий формирования пробоя из-за большого количества влияющих факторов: флуктуации показателя преломления атмосферы, в том числе из-за вариации количества влаги, флуктуации длины волны, энергии и длительности зондирующего излучения, флуктуации количества исследуемого вещества в рассматриваемом объеме. Для сведения к минимуму действия неизбежных вариаций количественный спектральный анализ проводится на основе измерения не абсолютных интенсивностей линий исследуемого вещества, которая однозначно связано с концентрацией, а относительных интенсивностей линий анализируемого элемента и элемента сравнения как функции концентрации [8, 9]. В качестве элемента сравнения или

внутреннего стандарта обычно служит элемент исследуемой смеси, который мало зависим или не зависим вообще от концентрации исследуемого вещества. Поэтому актуальность поиска линии сравнения для восстановления концентрации исследуемого вещества в лидарном зондировании атмосферы, содержащей жидкий аэрозоль, с использованием метода спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундными импульсами объясняется необходимыми для реализации требований метода аналитической пары.

Поскольку атмосфера представляет собой газовую смесь с определенным показателем преломления, то импульс сверхкороткой длительности, распространяясь в ней, испытывает в отсутствие поглощения дисперсионное расплывание. Дисперсионное расплывание импульса тем больше, чем больше показатель преломления атмосферы [21, 32].

Изменение длительности импульса в процессе распространения сказывается на его импульсной мощности, которая непосредственно связана с самофокусировкой, филаментацией и генерацией суперконтинуального (СК) излучения [21, 25, 26, 33, 34]. Следовательно, в сложных средах, обладающих комбинированным показателем преломления, таких как атмосфера, поиск ответа о влиянии вариации показателя преломления на длительность фемтосекундного импульса в процессе зондирования, является актуальной задачей в лидарных исследованиях атмосферы с помощью фемтосекундного излучения [35-37].

Таким образом, актуальность темы исследования определяется необходимостью исследования углового распределения интенсивности свечения плазмы лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундным излучением для выбора эффективной схемы лидарного зондирования жидкого аэрозоля. Помимо этого, существует необходимость в выборе линии сравнения среди линий излучения, формирующихся в плазме лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундным импульсами в аэрозольной среде. Поскольку речь в работе идет о лазерном излучении ультракороткой

длительности, то учет влияния содержащейся в атмосфере влаги на его длительность при распространении до объекта исследования также необходим.

Степень разработанности темы исследования.

Угловое распределение интенсивности свечения плазмы лазерно-индуцированного пробоя среды.

В лидарном зондировании вопрос углового распределения интенсивности света излучающего объекта исследования (вещество или соединение) всегда актуален. Информация об угловом распределении излучения позволяет выбрать эффективную схему зондирования, регистрирующую аппаратуру и время накопления сигнала. В атмосфере исследуемое вещество или соединение может находиться в свободном виде или внутри аэрозольных частиц (жидких, твердых).

В случае спонтанного излучения в среде без ослабления распределение интенсивности изотропно, при вынужденном - распределение имеет максимумы по оси распространения вынуждающего излучения.

Плазма области филаментации индуцируется под действием мощного фемтосекундного излучения. Пиковая интенсивность излучения в сечении области филаментации достигает ~ 1013 - 1014 Вт/см2 [25, 26]. Процесс филаментации приводит к образованию нитивидных повреждений в стекле [38, 39] или образованию плазмы в воздухе, воде [40, 41].

В результате рекомбинации электронов в плазме формируется свечение, характерное для каждого вещества или соединения находящегося в области взаимодействия с лазерным излучением. Если частота следования фемтосекундных импульсов такова, что возбужденная частица успевает перейти в основное состояние без воздействия внешнего поля и длина волны лазерного излучения не совпадает с длиной волны излучения данного перехода, то вынужденным излучением можно пренебречь. Поскольку исследование углового распределения интенсивности свечения плазмы лазерно-индуцированного пробоя проводится с использованием

фемтосекундной лазерной системы ИОА СО РАН, которая формирует лазерные импульсы с частотой следования 10 Гц, то в данной работе вынужденным излучением также пренебрежем.

Авторы работы [42] указывают на то, что в зависимости от формы объема, в которой находятся излучающие частицы, распределение их свечения при спонтанном излучении может быть анизотропным. Авторы приводят результаты теоретического и экспериментального исследования углового распределения интенсивности флуоресценции из капель, содержащих краситель кумарин 510, возникающей в результате многофотонного поглощения при облучении капель излучением Т^БаррЫге лазера. Интенсивность фемтосекундного излучения для длин волн 400 нм, 850 нм и 1200 нм равна 6-103 Вт/см2, 2-109 Вт/см2 и 100-109 Вт/см2 соответственно. Капли формируются ультразвуковым генератором аэрозольных частиц, размер капель 70±10 мкм. Длительность импульса 100 фс и частота следования 10 кГц. В данном случае полагается, что внутри капель плазма не образуется, и они не разрушаются под действием лазерного излучения. Результаты исследований, аналогично [43, 44], показали, что в силу фокусирующего действия поверхности капли, изначально изотропное излучение формирует максимум в направлении 180°. При этом с увеличением многофотонности возбуждения отношение интенсивностей для углов 180° и 90° увеличивается до 9 раз.

Авторы работ [45, 46] дают обоснование полученным в работах [42] результатам. Авторы приводят численные расчеты положения и эффективного объема излучающих в частице источников флуоресценции в зависимости от радиуса частицы. Также получено выражение, определяющее отношение интенсивности флуоресценции из передней и задней полусфер частицы. Показано, что при расположении излучающих частиц вблизи теневой полусферы капли появляется асимметрия 0°/180° в распределении флуоресценции, которая становится более выраженной с увеличением порядка многофотонности процесса.

Аналогично [42] в работе [47] авторы исследует угловое распределение интенсивности свечения вещества, содержащегося в капле. В отличие от [42] в данной работе исследуется угловое распределение интенсивности свечения плазмы, индуцированной внутри капель, в отличие от авторов [48-50], получивших результаты в кюветах. В каплях, формирующихся ультразвуковым генератором аэрозольных частиц, растворен КаС1. Их размер меняется от 50 до 70 мкм. Капли облучаются фемтосекундным излучением длительностью импульса 120 фс и частотной следования 20 Гц на длине волны 810 нм. Энергия в импульсе составляет единицы миллиджоулей. При данных значениях энергии и длительности мощность излучения превышает критическую мощность самофокусировки для воздуха (Ркр~3,4 ГВт) на порядок, а для воды (Ркр~6 МВт) на четыре порядка. Авторы указывают на то, что плазма, индуцированная внутри капель, их не разрушает. Характерный масштаб области, заполненной плазмой, нанометры. Результаты получены для диапазона углов от 3° до 178° при интенсивности

12 2 13 2

фемтосекундного излучения 1,8-10 Вт/см и 1,15-10 Вт/см . Авторами

12 2

показано, что при интенсивности падающего излучения 1,8-10 Вт/см распределение имеет выраженные максимумы в направлениях 3° и 178°, аналогично работе [42]. Однако с увеличением интенсивности возбуждающего излучения угловое распределение становится изотропным.

Автор диссертации связывает данное изменение формы углового распределения интенсивности свечения плазмы в направлении 0° и 180° с увеличением оптической толщи плазмы в направлении возбуждающего излучения, поскольку при повышении мощности пучка протяженность области филаментации также увеличивается [35].

В отличие от работ [42, 47] автор диссертации исследует угловое распределение интенсивности свечения плазмы лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундными импульсами в среде, содержащей жидкий аэрозоль, при интенсивности возбуждающего излучения, превышающей мощность самофокусировки в воздухе на несколько порядков. Потребность в

данном исследовании объясняется необходимостью получения информации об угловом распределении интенсивности свечения плазмы для выбора эффективной схемы зондирования атмосферы, содержащей жидкий аэрозоль, при мощности возбуждающего излучения, многократно превышающей пороговые значения.

Наиболее близкими являются исследования свечения плазмы, проведенные Э.С. Фришом и изложенные, например, в [51]. Автор проводит рассмотрение с учетом оптической толщи плазмы в направлении наибольшего размера, так называемого, «плазменного столба». Показано, что с увеличением оптической толщи плазмы интенсивность падает и асимптотически приближается к постоянному значению.

Таким образом, формируется проблемная ситуация, которая заключается в недостатке знаний об угловом распределении интенсивности свечения плазмы индуцированной фемтосекундным излучением в атмосфере, содержащей жидкий аэрозоль, в зависимости от оптической толщи плазмы.

Оценка концентрации примеси по интенсивности линий аналитической пары, формирующихся в плазме, индуцированной фемтосекундным излучением в аэрозольной среде.

Оценка концентрации исследуемого вещества является одной из главных задач лидарного зондирования. Восстановление концентрации возможно либо прямым способом - по интенсивности излучения вещества, либо благодаря сравнению интенсивностей двух линий, одна из которых принадлежит примеси, вторая - веществу, содержание которого известно и постоянно [1, 8, 9].

Зачастую обеспечить стабильные условия формирования линии излучения затруднительно. Для сведения к минимуму неизбежных вариаций интенсивности спектральных линий количественный спектральный анализ проводится на основе измерения не абсолютных интенсивностей линий данного элемента или пропорциональных им величин, а относительных интенсивностей линий анализируемого элемента и элемента сравнения как

функции концентрации. В качестве элемента сравнения или внутреннего стандарта обычно служит элемент исследуемой смеси, который мало зависим или не зависим вообще от концентрации исследуемого вещества. Таким образом, интенсивность линий внутреннего стандарта является той мерой интенсивности, сравнением с которой устанавливается интенсивность линии определяемого элемента [8, 9]. Помимо неизменности концентрации при выборе основы необходимо, чтобы на линию сравнения выбранного вещества не накладывались спектральные линии других веществ. Также необходимо, чтобы показатели преломления линии сравнения и анализируемой линии были близки, что исключит влияние атмосферы на интенсивность регистрируемых спектральных линий при приеме излучения. Таким образом, определенная линия примеси требует определенной линии сравнения, которая выбирается исходя из условий зондирования.

В качестве основы при дистанционном зондировании атмосферы, как правило, выбирается азот, так его содержание известно и постоянно, и он имеет богатый молекулярный и атомарный спектры излучения. В методе комбинационного рассеяния использование в качестве линии сравнения одной из линии азота позволяет с относительной легкостью определять среднюю концентрацию исследуемого вещества [1, 52]. К примеру, в работе [53] подобный подход используется в определении влажности воздуха методом спонтанного комбинационного рассеяния (СКР). В этом случае берется соотношение сигналов СКР на колебательно-вращательных полосах атмосферного азота и водяного пара, содержащегося в атмосфере.

Помимо азота в качестве линии сравнения может быть выбрана любая другая линия, если она будет удовлетворять условиям, предъявляемым к линии основы. К примеру, при дистанционном зондировании водной поверхности методом лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундным импульсами [54] в качестве линии сравнения может быть выбрана линия излучения водорода серии Бальмера (Н-а). В данном случае линия водорода характеризует основу - воду, молекулы которой при воздействии мощного

фемтосекундного лазерного излучения диссоциируют с выделением атома водорода.

В предлагаемой автором работе исследуется возможность применения метода лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундными импульсами для определения состава водного аэрозоля в проблеме дистанционного зондирования атмосферы. Поэтому автор исследует возможность использования одной из линий атмосферного азота, излучение которого формируется в плазме лазерно-индуцированного пробоя в аэрозольной среде, для определения концентрации примеси, содержащейся в водном аэрозоле с применением известных спектроскопических методов восстановления концентрации.

Дисперсионное расплывание фемтосекундного импульса во влажной атмосфере.

Рассмотрению вопроса дисперсионного расплывания длительности лазерного излучения при распространении в различных средах посвящено большое количество научных работ. Исследование этого вопроса исторически обосновывается необходимостью учета влияния дисперсии среды на длительность лазерного импульса при разработке лазеров и систем, построенных на них [21, 32, 55-57].

В рамках данной работы предложено исследовать дисперсионное расплывание фемтосекундного лазерного импульса в зависимости от влажности воздуха при распространении в атмосфере в интересах лидарного зондировании. Необходимость данного исследования объясняется тем, что пары воды, входящие в состав атмосферы [58], обладают большим показателем преломления по сравнению с сухим воздухом. Также они являются наиболее вариативной частью атмосферы. Содержание влаги в атмосфере может меняться от 0,5 до 4 % по объему [59]. Поскольку дисперсионное расплывание сильнее для сред с большим показателем преломления, то стоит ожидать, что влияние влаги в атмосфере на длительность фемтосекундного импульса будет тем больше, чем больше их

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бабушкин Павел Александрович, 2022 год

Список литературы

1. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир, 1987. - 550 с.

2. Зуев В. Е., Зуев В. В. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1992. - 232 с.

3. Зуев В. Е., Кауль Б. В., Самохвалов И. В., Кирков К. И., Цанев В. И. Лазерное зондирование индустриальных аэрозолей. Новосибирск: Наука, 1986. - 188 с.

4. Скворцов Л. А. Лазерные методы дистанционного обнаружения химических соединений на поверхности тел. М.: Техносфера. 2014. 208 с.

5. Спектрохимический лидар: Пат. 864966. СССР. G 01 N 21/00. Годлевский А. П., Копытин Ю. Д., Носов В. В., Жуков А. Ф. Госпатент СССР. ун-т. № 2921579/25; Заявл. 30.04.80. Бюл. № 5.

6. Копытин Ю. Д., Сорокин Ю. М., Скрипкин А. М., Белов Н. Н., Букатый В. И. Оптический разряд в аэрозолях. Новосибирск: Наука, 1990. - 159 с.

7. Зуев В. Е., Землянов А. А., Копытин Ю. Д. Нелинейная оптика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 256 с.

8. Акимов А. И., Лебедева В. В., Левшин Л. В. Практикум по спектроскопии. М.: Издательство Московского университета, 1976. - 310 с.

9. Бабушкин А. А., Бажулин П. А., Королев Ф. А. Методы спектрального анализа. М.: Издательство Московского университета, 1962. - 489 с.

10. Авеста-Проект [Электронный ресурс]. URL: http://avesta.ru/ (дата обращения: 01.03.2022).

11. Gurevich E. L., Hergenroder R. Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy: Physics, applications, and perspectives // Appl. Spectrosc. 2007. V. 61, N. 10. P. 233A-242A.

12. Labutin T. A., Lednev V. N., Ilyin A. A., Popov A. M. Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy // J. Anal. At. Spectrom. 2016. V. 31, N. 1. P. 90-118.

13. Букин О. А., Голик С. С., Ильин А. А., Кульчин Ю. Н., Соколова Е. Б., Бауло Е. Н. Лазерная искровая спектроскопия жидких сред с возбуждением импульсами фемтосекундной длительности // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22, № 03. С. 296-300. (Bukin O. A., Golik S. S., Il'in A. A., Kul'chin Yu. N., Sokolova E. B.,Baulo E. N. Laser-induced breakdown spectroscopy of liquid media with femtosecond laser excitation // Atmospheric and Oceanic Optics. 2009. V. 22, N. 02. P. 209-213.)

14. Апексимов Д. В., Букин О. А., Быкова Е. Е., Голик С. С., Землянов А. А., Кабанов А. М., Матвиенко Г. Г., Петров А. В. Свечение морского аэрозоля под действием ультракоротких лазерных импульсов TiiSapphire-лазера на первой и второй гармониках // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26, № 11. С. 974-977.

15. Ильин А. А., Букин О. А., Соколова Е. Б., Голик С. С., Шмирко К. А. Спектральные характеристики фемтосекундной лазерной плазмы, генерируемой на поверхности морской воды // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25, № 05. С. 441-447. (Ilyin A. A., Bukin O. A., Sokolova E. B., Golik S. S., Shmirko K. A. Spectral Characteristics of the Femtosecond Laser Plasma Induced on the Surface of Sea Water // Atmospheric and Oceanic Optics. 2012. V. 25, N. 06. P. 398-404.)

16. Апексимов Д. В., Бабушкин П. А., Гейнц Ю. Э., Землянов А. А., Кабанов А. М., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К., Петров А. В., Рябцев В. М. Исследования эмиссионного свечения твердого вещества и антропогенных аэрозолей в поле мощного фемтосекундного лазерного излучения при его самофокусировке в воздухе для целей дистанционного зондирования атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33, № 09. С. 698-704. DOI: 10.15372/A0020200906.

17. Способ лазерно-искрового спектрального анализа для определения элементного состава образца вещества: Пат. 2436070. РФ. G01 N 21/00. Кульчин Ю. Н., Букин О. А., Ильин А. А., Соколова Е. Б., Голик С. С. Федеральная служба по интеллектуальной собственности РФ. ун-т. № 2010126121/28; Заявл. 25.06.2010. Бюл. № 34.

18. Chin S. L., Xu H. L., Luo Q., Théberge F., Liu W., Daigle J. F., Dubois J. Filamentation "remote" sensing of chemical and biological agents/pollutants using only one femtosecond laser source // Appl. Phys. B. 2009. V. 95, N. 1. P. 1-12.

19. Аскарьян Г. А. Эффект самофокусировки // Успехи физ. наук. 1973. Т. 111, № 10. С. 249-260.

20. Пилипецкий Н. Ф., Рустамов А. Р. Наблюдение самофокусировки света в жидкостях // Письма в ЖЭТФ. 1965. Т. 2, № 2. С. 88-90.

21. Ахманов С. А., Выслоух В. А., Чиркин А. С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988. - 312 с.

22. Ахманов С. А., Сухоруков А. П., Хохлов Р. В. Самофокусировка и дифракция света в нелинейной среде //Успехи физических наук. 1967. Т. 93, №. 9. С. 19-70.

23. Большая российская энциклопедия [Электронный ресурс]. URL: https://bigenc.ru/physics/text/2131792 (дата обращения: 10.03.2022).

24. Большая российская энциклопедия [Электронный ресурс]. URL: https://bigenc.ru/physics/text/3531302 (дата обращения: 10.03.2022).

25. Гейнц Ю. Э., Землянов А. А., Кабанов А. М., Матвиенко Г. Г. Нелинейная фемтосекундная оптика атмосферы. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2010. - 212 с.

26. Апексимов Д. В., Багаев С. Н., Гейнц Ю. Э., Землянов А. А., Кабанов А. М., Кирпичников А. В., Кистенев Ю. В., Креков Г. М., Крекова М. М., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К., Панина Е. К., Петров В. В., Пестряков Е. В., Пономарев Ю. Н., Суханов А. Я., Тихомиров Б. А., Трунов В. И., Уогинтас С. Р., Фролов С. А., Худорожков Д. Г.

Фемтосекундная атмосферная оптика. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. - 238 с.

27. Голант В. Е., Жилинский А. П., Сахаров И. Е. Основы физики плазмы. М.: Атомиздат, 1977. - 384 с.

28. Очерки физики и химии низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1971. - 437 с.

29. Braun A., Korn G., Liu X., Du D., Squier J., Mourou G. Self-channeling of high-peak-power femtosecond laser pulses in air // Opt. Lett. 1995. V. 20, N. 1. P. 73-75.

30. Nibbering E. T. J., Curley P. F., Grillon G., Prade B. S., Franco M. A., Salin F., Mysyrowicz A. Conical emission from self-guided femtosecond pulses in air // Opt. Lett. 1996. V. 21, N. 1. P. 62-64.

31. Brodeur A., Chien C. Y., Ilkov F. A., Chin, S. L. Kosareva O. G., Kandidov V. P. Moving focus in the propagation of ultrashort laser pulses in air // Opt. Lett. 1997. V. 22, N. 5. P. 304-306.

32. Виноградова М.Ю., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. - 384 с.

33. Багаев С. Н., Гейнц Ю. Э., Землянов А. А., Кабанов A. M., Матвиенко Г. Г., Пестряков Е. В., Трунов В. И. Лабораторные и численные эксперименты по прохождению мощного лазерного фемтосекундного излучения через воздушную и капельную среды // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20, № 05. С. 413-418.

34. Голубцов И. С., Кандидов В. П., Косарева О. Г. Начальная фазовая модуляция мощного фемтосекундного лазерного импульса как средство управления его филаментацией и генерацией суперконтинуума в воздухе //Квантовая электроника. 2003. Т. 33, №. 6. С. 525-530. (Golubtsov I. S., Kandidov V. P., Kosareva O. G. et al. Initial phase modulation of a high-power femtosecond laser pulse as a tool for controlling its filamentation and generation

of a supercontinuum in air // Quantum Electronics, 2003. V. 33, N. 6. P. 525-530.)

35. Teramobile [Электронный ресурс]. URL: http://www.teramobile.org (дата обращения: 01.03.2022).

36. Кандидов В. П., Шленов С. А., Силаева Е. П., Дергачев А. А. Филаментация мощного фемтосекундного лазерного излучения в воздухе и ее приложения в атмосферной оптике // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23, № 10. С. 873-884.

37. Букин О. А., Бабий М. Ю., Голик С. С., Ильин А. А., Кабанов А. М., Колесников А. В., Шмирко К. А. Лидарное зондирование атмосферы с использованием гигаваттных лазерных импульсов фемтосекундной длительности // Квантовая электроника. 2014. Т. 44, №. 6. С. 563-569. (Bukin O. A., Babii M. Yu., Golik S. S., Kabanov A. M., Kolesnikov A. V., Kulchin Yu. N., Lisitsa V. V., Matvienko G. G., Oshlakov V. K., Shmirko K. A. Lidar sensing of the atmosphere with gigawatt laser pulses of femtosecond duration // Quantum Electronics. 2014. V. 44, N. 6. P. 563-569.)

38. Linde D., Schuler H. Breakdown threshold and plasma formation in femtosecond laser-solid interaction // J. Opt. Soc. Amer. B. 1996. V. 13, N. 1. P. 213-222.

39. Abraham E., Minoshima K., Matsumoto H. Femtosecond laser-induced breakdown in water: time-resolved shadow imaging and two-color interferometric imaging // Opt. Commun. 2000. V. 176. P. 441-452.

40. Zuev V. E., Zemlyanov A. A., Kopytin Yu. D., Kuzikovskii A. V. High-power laser radiation in atmospheric aerosols. Holland, Dordrecht: D. Reidel Publ. Corp. 1984. 291 p.

41. Courvoisier F., Boutou V., Favre C., Hill S. C., Wolf J. P Plasma formation dynamics within a water microdroplet on femtosecond time scales // Opt. Lett. 2003. V. 28, N. 3. P. 206-208.

42. Hill S. C., Boutou V., Yu J., Ramstein S., Wolf J. P., Holler S., Chang R. K. Enhanced backward-directed multiphoton-excited fluorescence from dielectric microcavities // Physical review letters. 2000. V. 85, N. 1. P. 54.

43. Lock J. A., Hovenac E. A. Internal caustic structure of illuminated liquid droplets // JOSA A. 1991. V. 8, N. 10. P. 1541-1552.

44. Hill S. C., Saleheen H. I., Barnes M. D., Whitten W. B., Ramsey J. M. Modeling fluorescence collection from single molecules in microspheres: effects of position, orientation, and frequency // Applied optics. 1996. V. 35, N. 31. P. 6278-6288.

45. Землянов А. А., Гейнц Ю. Э., Панина Е. К. Угловое распределение интенсивности многофотонно возбужденной флуоресценции от сферической частицы: геометрооптический подход // Оптика атмосферы и океана. 2004. Т. 17, № 10. С. 835-840.

46. Гейнц Ю. Э., Землянов А. А., Панина Е. К. Моделирование многофотонно возбужденной флуоресценции сферической капли, облученной ультракоротким лазерным излучением, с помощью метода вычислительной электродинамики // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23, № 12. С. 1120-1126. (Geints Yu. E., Zemlyanov A. A., Panina E. K. Modeling of Multiphoton-Excited Fluorescence from a Spherical Droplet Irradiated by an Ultrashort Laser Radiation Using the Method of Computation Electrodynamics // Atmospheric and Oceanic Optics. 2011. V. 24, N. 03. P. 294-300.)

47. Favre C., Boutou V., Hill S. C., Zimmer W., Krenz M., Lambrecht H., Wolf J. P. White-light nanosource with directional emission // Physical review letters. 2002. V. 89, N. 3. P. 035002.

48. Noack J., Vogel A. Laser-induced plasma formation in water at nanosecond to femtosecond time scales: calculation of thresholds, absorption coefficients, and energy density // IEEE journal of quantum electronics. 1999. V. 35, N. 8. P. 1156-1167.

49. Abraham E., Minoshima K., Matsumoto H. Femtosecond laser-induced breakdown in water: time-resolved shadow imaging and two-color interferometric imaging // Optics Communications. 2000. V. 176, N. 4-6. P. 441-452.

50. Kennedy P. K., Hammer D. X., Rockwell B. A. Laser-induced breakdown in aqueous media // Progress in quantum electronics. 1997. V. 21, N. 3. P. 155-248.

51. Теория звездных спектров. М.: Наука, 1966. - 388 с.

52. Балин Ю. С., Боровой А. Г., Бурлаков В. Д., Долгий С. И., Клемашова М. Г., Коношонкин А. В., Коханенко Г. П., Кустова Н. В., Маричев В. Н., Матвиенко Г. Г., Невзоров А. А., Невзоров А. В., Пеннер И. Э., Романовский О. А., Самойлова С. В., Суханов А. Я., Харченко О. В., Шишко В. А. Лидарный мониторинг облачных и аэрозольных полей, малых газовых составляющих и метеопараметров атмосферы. Томск: Издательство ИОА СО РАН, 2015. - 450с.

53. Бобровников С. М. Дистанционная лазерная диагностика атмосферы на основе эмиссионных эффектов взаимодействия излучения с веществом: дис. д-р. физ. мат. наук: 01.04.05 / Бобровников Сергей Михайлович. Томск, 2015. - 420 с.

54. Бабий М. Ю. Влияние параметров лазерных импульсов фемтосекундной длительности на спектрально-временные характеристики лазерного пробоя, генерируемого на поверхности водных растворов: дис. канд. физ. мат. наук: 01.04.21 / Бабий Михаил Юрьевич. Владивосток, 2020 - 116 с.

55. Мартынович Е. Ф., Руденко Г. В., Дресвянский В. П. Влияние дисперсионного расплывания ультракороткого импульса на результаты измерений в фемтосекундном кристаллическом интерферометре // Оптика и спектроскопия. 2003. Т. 95, №. 5. С. 819-823.

56. Беспалов В. Г. и др. Антистоксов самосдвиг и уширение спектра излучения фемтосекундного лазера в сильно поглощающей среде // Оптика и спектроскопия. 2009. Т. 106, №. 4. С. 670-679.

57. Багаев С. Н., Денисов В. И., Захарьяш В. Ф., Клементьев В. М., Кобцев С. М., Корель И. И., Фатеев Н. В. Спектральные и временные характеристики суперконтинуума в оптических волокнах с перетяжкой // Квантовая электроника. 2004. Т. 34, №. 12. С. 1107-1115.

58. Edlen B. The refractive index of air // Metrologia. 1966. V. 2, N. 2. P. 71.

59. Хромов С. П. Влажность воздуха // Большая советская энциклопедия. 3-е изд. / Гл. ред. А. М. Прохоров. -М.: Советская Энциклопедия, 1971. Т. 5. Вешин-Газли. - С. 149.

60. Nishioka H., Odajima W., Ueda K., Takuma H. Ultra broadband flat continuum generation in multi channel propagation of terawatt Ti:sapphire laser pulses // Optics letters. 1995. V. 20, N. 24. P. 2505-2507.

61. Wrzesinski P. J., Pestov D., Lozovoy V. V., Dantus M. Group-velocity dispersion measurements of atmospheric and combustion-related gases using an ultra broadband-laser source // Optics express. 2011. V. 19, N. 6. P. 5163-5170.

62. Borzsonyi A., Heiner Z., Kalashnikov M. P., Kovacs A. P., Osvay K. Dispersion measurement of inert gases and gas mixtures at 800 nm // Applied optics. 2008. V. 47, N. 27. P. 4856-4863.

63. Owens J. C. Optical refractive index of air: dependence on pressure, temperature and composition // Applied optics. 1967. V. 6, N. 1. P. 51-59.

64. Peck E. R., Reeder K. Dispersion of air // JOSA. 1972. V. 62, N. 8. P. 958-962.

65. Ciddor P. E. Refractive index of air: new equations for the visible and near infrared // Applied optics. 1996. V. 35, N. 9. P. 1566-1573.

66. Birch K. P. Precise determination of refractometric parameters for atmospheric gases // JOSA A. 1991. V. 8, N. 4. P. 647-651.

67. Мануйлович Е. С., Астапенко В. А., Головинский П. А. Распространение ультракоротких лазерных импульсов в сухом и влажном воздухе // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28, №. 2. С. 105-112. (Manuilovich E.S., Astapenko V.A., and Golovinskii P.A. Propagation of

Ultrashort Laser Pulses in Dry and Humid Air // Atmospheric and Oceanic Optics. 2015. V. 28, N. 03. P. 209-215.)

68. Coello Y., Xu B., Miller T. L., Lozovoy V. V., Dantus M. Group-velocity dispersion measurements of water, seawater, and ocular components using multiphoton intrapulse interference phase scan // Applied optics. 2007. V. 46, N. 35. P. 8394-8401.

69. Wille H., Rodriguez M., Kasparian J., Mondelain D., Yu J., Mysyrowicz A., Woeste L. Teramobile: a mobile femtosecond-terawatt laser and detection system // The European Physical Journal-Applied Physics. 2002. V. 20, N. 3. P. 183-190.

70. Li S. Y., Guo F. M., Song Y., Chen A. M., Yang Y. J., Jin M. X. Influence of group-velocity dispersion effects on the propagation of femtosecond laser pulses in air at different pressures // Physical Review A. 2014. V. 89, N. 2. P. 023809.

71. Couairon A., Mysyrowicz A. Femtosecond filamentation in transparent media // Physics reports.2007. V. 441, N. 2-4. P. 47-189.

72. Sprangle P., Penano J. R., Hafizi B. Propagation of intense short laser pulses in the atmosphere // Physical Review E. 2002. V. 66, N. 4. P. 046418.

73. Rohwetter P., Yu J., Mejean G., Stelmaszczyk K., Salmon E., Kasparian J., Woste L. Remote LIBS with ultrashort pulses: Characteristics in picosecond and femtosecond regimes // J. Anal. At. Spectrom. 2004. V. 19, N 4. P. 437-444.

74. Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1975. 496 с.

75. Большаков А. А., Ганеев А. А., Немец В. М. Перспективы аналитической атомной спектрометрии // Успехи химии. 2006. Т. 4, № 75. С. 322-338.

76. Афонасенко А. В., Иглакова А. Н., Матвиенко Г. Г. Ошлаков В. К., Прокопьев В. Е. Лабораторные и лидарные измерения спектральных

характеристик листьев березы в различные периоды вегетации // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25, № 03. С. 237-243.

77. Иглакова А. Н., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К. Прокопьев В. Е., Тимофеев В. И. Молекулярный и микроэлементный дистанционный анализ листьев зеленых растений // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26, № 11. С. 969-973.

78. Прощенко Д. Ю., Голик С. С., Майор А. Ю., Ильин А. А., Боровский А. В., Букин О. А. Разработка метода лазерной искровой спектроскопии для задач геологоразведки и экологического мониторинга водных сред в режиме реального времени // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2021. № 1. С. 112-119. D0I:10.21685/2072-3040-2021-1-9.

79. Голик С.С., Лисица В.В., Майор А.Ю. Разработка методов лидарного зондирования атмосферы фемтосекундными импульсами // Междунар. науч. - исслед. журнал. 2018. Т. 75, № 9. С. 12-16. DOI: 10.23670/IRJ.2018.75.9.002.

80. Большая российская энциклопедия [Электронный ресурс]. URL: https://bigenc.ru/chemistry/text/2131980 (дата обращения: 10.03.2022).

81. Википедия [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Лазерно_искровая_эмиссионная_спектроскопия (дата обращения:11.03.2022).

82. Апексимов Д. В., Букин О. А., Голик С. С., Иглакова А. Н., Кабанов А. М., Кучинская О. И., Хорошаева Е. Е. Пространственные характеристики области филаментации гигаваттных лазерных импульсов при их различной фокусировке на атмосферной трассе // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27, № 12. С. 1042-1046.

83. Апексимов Д. В., Гейнц Ю. Э., Землянов А. А., Кабанов А. М., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К., Степанов А. Н. Эффективные характеристики тераваттного фемтосекундного лазерного излучения на горизонтальной атмосферной трассе // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23, № 11. С. 1006-1013. (Apeksimov D.V., Geints Yu. E, Zemlyanov A. A.,

Kabanov A. M., Matvienko G. G., Oshlakov V. K., Stepanov A. N. Effective Parameters of Terawatt Femtosecond Laser Radiation on a Horizontal Atmospheric Path // Atmospheric and Oceanic Optics. 2011. V. 24, N. 02. P. 165-172.)

84. Апексимов Д. В., Гейнц Ю. Э., Землянов А. А., Кабанов А. М., Матвиенко Г. Г., Степанов А. Н., Захаров Н. С., Холод С. В. Распространение мощного ультра короткого лазерного импульса на горизонтальной атмосферной трассе. // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. № 11. С. 1035-1041. (Apeksimov D. V., Geints Yu. E., Zemlyanov A. A., Kabanov A. M., Matvienko G. G., Stepanov A. N., Zakharov N. S., Kholod S.V. Propagation of a High-Power Ultrashort Laser Pulse along a Horizontal Atmospheric Path // Atmospheric and Oceanic Optics. 2010. V. 23, N. 01. P. 14-20.)

85. Апексимов Д. В., Землянов А. А., Иглакова А. Н., Кабанов А. М., Кучинская О. И., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К., Петров А. В. Множественная филаментация лазерных пучков различного диаметра в воздухе на трассе длиной 150 м. // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29. № 01. С. 51-55. DOI: 10.15372/AOO20160106. (Apeksimov D. V., Zemlyanov A. A., Iglakova A. N., Kabanov A. M., Kuchinskaya O. I., Matvienko G. G., Oshlakov V.K., Petrov A. V. Multiple Filamentation of Laser Beams of Different Diameters in Air along a 150-meter Path // Atmospheric and Oceanic Optics. 2016. V. 29, N. 03. P. 263-266.)

86. Stricklandand D., Mourou G.. Compression of amplified chirped optical pulses // Opt. Commun. 1985.V. 56. P. 219.

87. The Nobel Prize [Электронный ресурс]. URL: https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2018/summary/ (дата обращения: 10.03.2022).

88. Большая российская энциклопедия [Электронный ресурс]. URL: https://bigenc.ru/physics/text/3142638 (дата обращения: 11.03.2022).

89. Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение разрядов. М.: Наука, 1974. - 308 с.

90. Martin F., Mawassi R., Vidal F., Gallimberti I., Comtois D., Pepin H., Mercure H. P. Spectroscopic study of ultrashort pulse laser-breakdown plasmas in air //Applied spectroscopy. 2002. V. 56, N. 11. P. 1444-1452.

91. Talebpour A., Abdel-Fattah M., Chin, S. L., Bandrauk A. D. Spectroscopy of the gases interacting with intense femtosecond laser pulses // LaserPhys. 2001. V. 11, N. 1. P. 68-76.

92. Келдыш Л. В. Ионизация в поле сильной электромагнитной волны // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1965. Т. 47, №. 5. С. 1945-1958.

93. Федоров М. В. Работа Л.В. Келдыша «Ионизация в поле сильной электромагнитной волны» и современная физика взаимодействия атомов с сильным лазерным полем // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2016. Т. 149, №. 3. С. 522-529.

94. Бархударов Т. М., Воронов Г. С., Горбунков В. М., Делоне Н. Б. Пространственное распределение электрического поля, созданного путем фокусировки излучения оптического квантового генератора на рубине // ЖЭТФ. 1965. Т. 49. С. 386.

95. NIST [Электронный ресурс]. URL: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database (дата обращения: 11.03.2022).

96. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. Кикоина И.К. М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

97. Бугер П. Оптический трактат о градации света. М.: Изд-во АН СССР, 1950. - 478 с.

98. Ландсберг Г. С. Оптика. M.: Наука, 1976. - 926 с.

99. Бабушкин П. А., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К. Определение элементного состава аэрозоля методом спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундными импульсами // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34, № 10. С. 759-764. DOI: 10.15372/A0020211002. (Babushkin P. A., Matvienko G. G., Oshlakov V. K. Determination of the Elemental Composition of Aerosol by

Femtosecond Laser-Induced Breakdown Spectroscopy // Atmospheric and Oceanic Optics. 2022. V. 35, N. 01. P. 19-26.)

100. Зуев В. Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере. М.: Советское радио, 1970. - 496 с.

101. Зайдель А. Н., Островская Г. В., Островский Ю. И. Физика и техника спектрального анализа. М.: «Наука», 1972. - 375с.

102. Babushkin P. A., Matvienko G. G., Oshlakov V. K. Determination of the elemental composition of aerosol by the method of laser-induced breakdown // Proceedings of SPIE. The International Society for Optical Engineering: 27th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics, Atmospheric Physics. 2021. V. 11916. Article number 119163D. 6 p. DOI: 10.1117/12.2603252.

103. Babushkin P. A., Matvienko G. G., Oshlakov V. K. Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy method for remote sensing of the aerosol atmosphere // Proceedings of SPIE. The International Society for Optical Engineering: XV International Conference on Pulsed Lasers and Laser Applications. International Society for Optics and Photonics. 2021. V. 12086. Article number 1208629. 6 p. DOI: 10.1117/12.2606561.

104. Бабушкин П. А. Определение элементного состава аэрозольно-газовой атмосферы методом спектроскопии фемтосекундного лазерно-индуцированного пробоя [Электронный ресурс] // Аэрозоли Сибири: Тезисы докладов XXVII Конференции. 24-27 ноября 2020 г. Томск, 2020. С. 92. URL: https://symp.iao.ru/files/iao/SiberianAerosols_2020.pdf.

105. Бабушкин П. А., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К. Определение элементного состава аэрозоля методом лазерно-индуцированного пробоя [Электронный ресурс] // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: труды XXVII Международного симпозиума. 05-09 июля 2021 г. Москва, 2021. С. C. 525 - 528. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

106. Бабушкин П. А., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К. Дистанционная идентификация и определение концентрации примеси в атмосфере методом фемтосекундного лазерно-индуцированного пробоя [Электронный ресурс] //

Актуальные проблемы радиофизики: сборник трудов IX Международной научно-практической конференции. 20-22 октября 2021 г. Томск, 2021. С. 202-204. URL: http://apr.tsu.ru/wpcontent/uploads/2016/12/%D0%A1%D0% B1%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%BA-%D0%90%D0%9F%D0% A0-2021.pdf.

107. Newport [Электронный ресурс]. URL: https://www.newport.com/ (дата обращения: 04.03.2022).

108. Бабушкин П. А., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К., Суханов А. Я. Экспериментальное определение размеров аэрозольных частиц с использованием излучения суперконтинуума и оценка диаграммы направленности излучения из области филаментации фемтосекундных импульсов // Известия Вузов. Радиофизика. 2022. (принята в печать).

109. Тарасов В. В., Якушенков Ю. Г. Введение в проектирование оптико-электронных приборов: системный подход. М.: Университетская книга, 2016. - 496 с.

110. ГСССД 77-84. Шкала практической солености 1978 г. [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200105576/titles. (дата обращения 24.04.2022).

111. Stanton P. N., John R. M. S. Electron excitation of the first positive bands of N2 and of the first negative and Meinel bands of N2+ // JOSA. 1969. V. 59, N. 3. P. 252-260.

112. Bates D. R. The intensity distribution in the nitrogen band system emitted from the earth's upper atmosphere // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. 1949. V. 196, N. 1045. P. 217-250.

113. Weidman C., Boye A., Crowell L. Lightning spectra in the 850 to 1400 nm near infrared region // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 1989. V. 94, N. D11. P. 13249-13257.

114. Прокопьев В. Е., Иванов Н. Г., Кривоносенко Д. А., Лосев В. Ф. Исследование элементарных физических процессов в плазме областей

филаментации и оптического пробоя при распространении ФС-лазерного импульса с длиной волны 950 нм в воздухе атмосферного давления // Известия высших учебных заведений. Физика. 2013. Т. 56, №. 11. С. 60-65.

115. Завилопуло А. Н., Чипев Ф. Ф., Шпеник О. Б. Ионизация молекул азота, кислорода, воды и двуокиси углерода электронным ударом вблизи порога // Журнал технической физики. 2005. Т. 75, №. 4. С. 19-24.

116. Глинка Н.Л. Общая химия. М.: Химия, 1967. - 688 с.

117. Касабоев Г.А., Елисеев В.В. Справочник. Спектральные таблицы для низкотемпературной плазмы. М.: Атомиздат, 1973. - 160 с.

118. Федоров В.Ш., Кандидов В.П. Нелинейно-оптическая модель воздушной среды в задаче о филаментации фемтосекундных лазерных импульсов различной длины волны //Оптика и спектроскопия. 2008. Т. 105, №. 2. С. 306-313. (Fedorov V. Yu., Kandidov V. P. A nonlinear optical model of an air medium in the problem of filamentation of femtosecond laser pulses of different wavelengths // Optics and Spectroscopy. 2008. V. 105, N 2. P. 280-287.)

119. Refractiveindex.info [Электронный ресурс]. URL: https://refractiveindex.info/?shelf=main&book=Na&page=Smith (дата обращения: 07.04.2022)

120. Smith N. V. Optical constants of sodium and potassium from 0.5 to 4.0 eV by split-beam ellipsometry // Physical Review. 1969. V. 183, N. 3. P. 634.

121. Григорян Г. Г., Леонов А. Г., Маныкин Э. А., Руденко А. А., Ситников М. Г., Старостин А. Н. Спектр поглощения плотных паров натрия в ближней инфракрасной области спектра (0.8-2.6 мкм) и возможные механизмы его формирования // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2003. Т. 124, №. 4. С. 755-765

122. Scientific reports [Электронный ресурс]. URL: https://www.nature.com/articles/srep08914 (дата обращения: 07.04.2022)

123. Jukna V., Milian C., Xie C., Itina T., Dudley J., Courvoisier F., Couairon A. Filamentation with nonlinear Bessel vortices // Optics Express. 2014. V. 22, N. 21. P. 25410-25425.

124. Fisher M., Siders C., Johnson E., Andrusyak O., Brown C., Richardson M. Control of filamentation for enhancing remote detection with laser induced breakdown spectroscopy // Enabling Technologies and Design of Nonlethal Weapons. - SPIE, 2006. V. 6219. P. 51-55.

125. Бабушкин П. А., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К. Спектральный анализ водного аэрозоля методом лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундными импульсами // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т. 35, № 05. С. 356-360. DOI: 10.15372/А0020220502.

126. Сухоруков А. П. Оптика сверхкоротких импульсов // Соросовский образовательный журнал. Физика. 1997. Т. 7. С. 81-86.

127. Ошлаков В. К. Модель составного сигнала в задачах интерпретации результатов фотометрирования облачных полей // Оптика атмосферы и океана. 1990. Т. 3, № 03. С. 289-293.

128. Иоффе Б. В. Рефрактометрические методы химии. Л.: Госхимиздат, 1960. - 383 с

129. Ошлаков В. К., Бабушкин П. А., Матвиенко Г. Г. Пространственно-временные характеристики фемтосекундного лазерного импульса при самофокусировке в двухкомпонентной среде // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34, № 07. С. 502-506. DOI: 10.15372/А0020210703.

130. Спектроскопия атмосферных газов [Электронный ресурс]. URL: http://spectra.iao.ru (дата обращения: 04.03.2022).

131. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. Изд. 2-е. Перевод с английского. М.: «Наука» Гл. ред. физ. - мат. лит., 1973. - 723 с.

132. Buck A. L. New equations for computing vapor pressure and enhancement factor // Journal of Applied Meteorology and Climatology. 1981. V. 20, N. 12. P. 1527-1532.

133. Nibbering E.T.J., Grillon G., Franco M.A., Prade B. S., Mysyrowicz A. Determination of the inertial contribution to the nonlinear

refractive index of air N2, and O2 by use of unfocused high-intensity femtosecond laser pulses // J. Opt. Soc. Am. B. 1997. V. 14. P. 650-660.

134. Букин О. А., Быкова Е.Е., Гейнц Ю.Э., Голик С. С., Землянов А. А., Ильин А. А., Соколова Е. Б. Филаментация остросфокусированного ультракороткого лазерного излучения на 800 и 400 нм. Измерения нелинейного коэффициента преломления воздуха // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 5. С. 351-358. (Bukin O. A., Bykova E. E., Geints Yu. E., Golik S. S., Zemlyanov A. A., Ilyin A. A., Kabanov A. M., Matvienko G. G., Oshlakov V. K., Sokolova E. B. Filamentation of a Sharply Focused Ultrashort Laser Pulse at Wavelengths of 800 and 400 nm: Measurements of the Nonlinear Index of Air Refraction // Atmospheric and Oceanic Optics. 2011. V. 24, N. 05.P. 417-424.)

135. Loriot V., Hertz E., Faucher O., Lavore B. Measurement of high order Kerr refractive index of major air components // Opt. Express. 2009. V. 17, N 16. P.13429-13434.

136. Babushkin P. A., Burnashov A. V., Oshlakov V. K., Iglakova А. N. Experimental study of the characteristics of the propagation of femtosecond radiation. Results of the dispersion spreading // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering: International Conference on Atomic and Molecular Pulsed Lasers XIII. 2018. V. 10614. Article number 1061429. 5 p. DOI: 10.1117/12.2305321.

137. Babushkin P. A., Burnashev A. V., Iglakova A. N., Matvienko G. G., Oshlakov V. K. Research of impact of the dispersion effect of the atmosphere on the duration of the femtosecond laser pulse // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering: 25 th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. 2019. V. 11208. Article number 1120824. 5 p. DOI: 10.1117/12.2540747.

138. Babushkin P. A., Burnashev A. V., Iglakova A. N., Matvienko G. G., Oshlakov V. K. Measurement of the duration of a femtosecond laser pulse during propagation in the atmosphere // Proceedings of SPIE - The International Society

for Optical Engineering: XIV International Conference on Pulsed Lasers and Laser Applications. International Society for Optics and Photonics. 2019. V. 11322. Article number 1132204. 5 p. DOI: 10.1117/12.2548435.

139. Babushkin P. A., Burnashev A. V., Iglakova A. N., Matvienko G. G., Oshlakov V. K. Dispersion spreading of a femtosecond laser pulse in a mixture dry air - water vapor // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering: 26th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics, Atmospheric Physics. International Society for Optics and Photonics. 2020. V. 11560. Article number 115601R. 6 p. DOI: 10.1117/12.2575541.

140. Бабушкин П. А., Бурнашов А. В., Иглакова А. Н., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К. Дисперсионное влияние атмосферы на длительность зондирующего фемтосекундного лазерного импульса [Электронный ресурс] // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: труды XXV Международного симпозиума. 01-05 июля 2019 г. Новосибирск, 2019. С. B. 381 - 384. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

141. Бабушкин П. А., Бурнашов А. В., Иглакова А. Н., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К. Дисперсионное расплывание фемтосекундного импульса в смеси сухой воздух - пары воды [Электронный ресурс] // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: труды XXVI Международного симпозиума. 06-10 июля 2020 г. Москва, 2020. С. B. 288 - 291. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

142. Tektronix [Электронный ресурс]. URL: https://www.tek.com/ru (дата обращения: 10.03.2022).

143. Burnashov A. V., Oshlakov V. K., Iglakova A. N., Babushkin P. A. Application of the using terawatt lidar system of the IAO SB RAS in the case of the remote sensing // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering: 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. 2017. V. 10466. Article number 1046671. 5 p. DOI: 10.1117/12.2288751.

144. Бабушкин П. А. Дистанционное зондирование облачного покрова фемтосекундным лидаром [Электронный ресурс] // Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн: Материалы II Всероссийской научной конференции по проблемам радиофизики и дистанционного зондирования сред, проводимой в рамках VIII Всероссийских Армандовских чтений. Муром. 26-28 июня 2018 г. Муром, 2018. С. 375 - 380. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).