Том 32, номер 02, статья № 10

Бобровников С.М., Горлов Е.В., Жарков В.И. Исследование влияния материала подложки на чувствительность СКР-лидарного метода обнаружения следов высокоэнергетических материалов. // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32. № 02. С. 156–161.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Представлены экспериментальные результаты дистанционного обнаружения следов некоторых высокоэнергетических материалов на поверхности различных объектов с помощью СКР-лидара, построенного на базе эксимерного KrF-лазера c узкой линией генерации и многоканального анализатора спектра на основе дифракционного спектрографа и стробируемой ПЗС-камеры с усилителем яркости. Проведена оценка чувствительности системы при дальности обнаружения 10 м. Проведен анализ влияния материала подложки на чувствительность метода обнаружения.

Ключевые слова:

лидар, комбинационное рассеяние света, дистанционное обнаружение, высокоэнергетические материалы

Список литературы:

1. Bobrovnikov S.M., Vorozhtsov A.B., Gorlov E.V., Zharkov V.I., Maksimov E.M., Panchenko Y.N., Sakovich G.V. Lidar Detection of Explosive Vapors in the Atmosphere // Russ. Phys. J. 2016. V. 58, N 9. P. 1217–1225.
2. Wynn C.M., Palmacci S., Kunz R.R., Rothschild M. Noncontact detection of homemade explosive constituents via photodissociation followed by laser-induced fluorescence // Opt. Express. 2010. V. 18, N 6. P. 5399–5406.
3. Arusi-Parpar T., Heflinger D., Lavi R. Photodissociation followed by laser-induced fluorescence at atmospheric pressure and 20 °C: A unique scheme for remote detection of explosives // Appl. Opt. 2001. V. 40, N 36. P. 6677–6681.
4. Скворцов Л.А. Лазерные методы дистанционного обнаружения химических соединений на поверхности тел. М.: Техносфера, 2014. 208 с.
5. Агеев Б.Г., Климкин А.В., Куряк А.Н., Осипов К.Ю., Пономарев Ю.Н. Дистанционный детектор опасных веществ на основе перестраиваемого 13С16О2-лазера // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 3. С. 204–208.
6. Балдин М.Н., Бобровников С.М., Ворожцов А.Б., Горлов Е.В., Грузнов В.М., Жарков В.И., Панченко Ю.Н., Прямов М.В., Сакович Г.В. Об эффективности совместного дистанционного лазерного и газохроматографического обнаружения следов взрывчатых веществ // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 12. С. 988–994.
7. Gresham G.L., Davies J.P., Goodrich L.D., Blackwood L.G., Liu B.Y.H., Thimsen D., Yoo S.H., Hallowell S.F. Development of particle standards for testing detection systems: Mass of RDX and particle size distribution of composition 4 residues // Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 1994. V. 2276. P. 34–44.
8. Chirico R., Almaviva S., Colao F., Fiorani L., Nuvoli M., Murra D., Menicucci I., Angelini F., Palucci A. Proximal detection of traces of energetic materials with an eye-safe UV Raman prototype developed for civil applications // Sensors. 2016. V. 16, N 1. P. 1–18.
9. Carter J.C., Angel S.M., Lawrence-Snyder M., Scaffidi J., Whipple R.E., Reynolds J.G. Standoff detection of high explosive materials at 50 meters in ambient light conditions using a small Raman instrument // Appl. Spectrosc. 2005. V. 59, N 6. P. 769–775.
10. Jander P., Noll R. Automated detection of fingerprint traces of high explosives using ultraviolet Raman spectroscopy // Appl. Spectrosc. 2009. V. 63, N 5. P. 559–563.
11. Moros J., Lorenzo J.A., Novotný K., Laserna J.J. Fundamentals of stand-off Raman scattering spectroscopy for explosive fingerprinting // J. Raman Spectrosc. 2013. V. 44, N 1. P. 121–130.
12. Pettersson A., Johansson I., Wallin S., Nordberg M., Ostmark H. Near real time standoff detection of explosives in a realistic outdoor environment at 55 m distance // Propellants, Explo., Pyrotech. 2009. V. 34, N 4. P. 297–306.
13. Pettersson A., Wallin S., Östmark H., Ehlerding A., Johansson I., Nordberg M., Ellis H., Al-Khalili A. Explosives standoff detection using Raman spectroscopy: From bulk towards trace detection // Proc. SPIE. 2010. V. 7664. P. 76641K.
14. Forest R., Babin F., Gay D., Hô N., Pancrati O., Deblois S., Désilets S., Maheux J. Use of a spectroscopic lidar for standoff explosives detection through Raman spectra // Proc. SPIE. 2012. V. 8358. P. 83580M-1–10.
15. Бобровников С.М., Горлов Е.В., Жарков В.И. Экспериментальная оценка чувствительности СКР-лидара при использовании среднего УФ-диапазона длин волн // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 1. С. 70–74; Bobrovnikov S.M., Gorlov E.V., Zharkov V.I. Experimental estimation of the sensitivity of the UV Raman lidar // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 4. P. 320–325.
16. Bobrovnikov S.M., Gorlov E.V., Zharkov V.I., Panchenko Yu.N., Puchikin A.V. Dynamics of the laser fragmentation/laser-induced fluorescence process in nitrobenzene vapors // Appl. Opt. 2018. V. 57, N 31. P. 9381–9387.
17. Bobrovnikov S.M., Gorlov E.V., Zharkov V.I. Technique for increasing the selectivity of the method of laser fragmentation/laser-induced fluorescence // Russ. Phys. J. 2018. V. 61, N 1.
P. 25–28.
18. Лазерный контроль атмосферы / под ред. Э.Д. Хинкли. М.: Мир, 1979. 416 с.
19. ГОСТ 31581-2012. Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий. М.: Стандартинформ, 2013. 20 с.
20. СанПиН 5804-91. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров. М.: 1992. 61 с.
21. Malicet J., Daumont D., Charbonnier J., Parisse C., Chakir A., Brion J. Ozone UV spectroscopy. II. Absorption cross-sections and temperature dependence // J. Atmos. Chem. 1995. V. 21, N 3. P. 263–273.
22. Бобровников С.М., Горлов Е.В., Жарков В.И. Дистанционное обнаружение следов высокоэнергетических материалов на идеальной подложке с помощью эффекта СКР // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 8. С. 691–695; Bobrovnikov S.M., Gorlov E.V., Zharkov V.I. Remote detection of traces of high-energy materials on an ideal substrate using the Raman effect // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N. 6. P. 604–608.
23. Panchenko Y.N., Andreev M.V., Dudarev V.V., Ivanov N.G., Pavlinskii A.V., Puchikin A.V., Bobrovnikov S.M., Gorlov E.V., Zharkov V.I., Losev V.F. Narrow-band tunable laser for a lidar facility // Russ. Phys. J. 2012. V. 55, N 6. P. 609–615.
24. Fleger Y., Nagli L., Gaft M., Rosenbluh M. Narrow gated Raman and luminescence of explosives // J. Lumin. 2009. V. 129, N 9. P. 979–983.
25. Gaft M., Nagli L. UV gated Raman spectroscopy for standoff detection of explosives // Opt. Mater. 2008. V. 30, N 11. P. 1739–1746.
26. Seuthe T., Grehn M., Mermillod-Blondin A., Eichler H.J., Bonse J., Eberstein M. Structural modifications of binary lithium silicate glasses upon femtosecond laser pulse irradiation probed by micro-Raman spectroscopy // Opt. Mater. Express. 2013. V. 3, N 6. P. 755–764.
27. Yadav A.K., Singh P. A review of the structures of oxide glasses by Raman spectroscopy // RSC Adv. 2015. V. 5. P. 67583–67609.
28. Al-Saidi W.A., Asher S.A., Norman P. Resonance Raman spectra of TNT and RDX using vibronic theory, excited-state gradient, and complex polarizability approximations // J. Phys. Chem. A. 2012. V. 116. P. 7862−7872.
 

Вернуться