Том 35, номер 02, статья № 2

Аннотация:

В работе описаны разрабатываемые с 1990-х гг. в ИМКЭС СО РАН стационарные нелазерные газоанализаторы, действие которых основано на классическом методе дифференциального поглощения, для непрерывного измерения содержания окислов азота и серы в дымовых газах теплоэлектростанций, сжига­ющих природный газ, уголь и мазут. Эксплуатация газоанализаторов на российских теплоэлектростанциях показала их высокую чувствительность, надежность и простоту обслуживания. На основе метода дифференциальной оптической абсорбционной спектроскопии с использованием УФ-светодиодов создан макет портативного энергонезависимого газоанализатора, который является эффективным средством для одновременных трассовых измерений концентраций ряда атмосферных и примесных газов. Разработан анализатор ртути на основе атомно-абсорбционного метода с использованием в качестве источника излучения капиллярной лампы с естественным изотопным составом ртути при поперечном эффекте Зеемана. Развита методика определения ртути для различных сред, достигнута чувствительность анализатора 30 нг/м³. Показана возможность его широкого использования для организации многоцелевого ртутного мониторинга окружающей среды.

Ключевые слова:

абсорбционная спектроскопия, газоанализатор, светодиоды, УФ-излучение, окислы азота, ртуть, эффект Зеемана

Список литературы:

1. Немец В.М., Петров А.А., Соловьев А.А. Спектральный анализ неорганических газов. Л.: Химия, 1988. 240 с.
2. Platt U., Stutz J. Differential Optical Absorbtion Spectroscopy. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. 593 p.
3. Ганеев А.А., Шолупов С.Е., Пупышев А.А., Большаков А.А., Погарев С.Е. Атомно-абсорбционный анализ. СПб.: Лань, 2011. 304 с.
4. Ипполитов И.И., Булдаков М.А., Жилицкий В.Ф., Королев Б.В., Крайнов В.В., Лобецкий В.Е., Лобода С.А., Матросов И.И., Тигеев С.В. Газоанализатор для измерения оксида азота в дымовых газах // Теплоэнергетика. 1994. № 10. С. 63–65.
5. Azbukin A.A., Buldakov M.A., Korolev B.V., Korol'kov V.A., Matrosov I.I., Tikhomirov A.A. A Stationary gas analyzer of nitric and sulfur oxides // Instrum. Exp. Tech. 2006. V. 49, N 6. P. 839–843.
6. Geiko P.P., Smirnov S.S., Samokhvalov I.V. Detection of concentration small gas components of atmosphere by DOAS method // Opt. Mem. Neural Netw. (Inf. Opt.). 2015. V. 24, N 2. P. 152–158.
7. Kern C., Trick S., Rippel B., Platt U. Applicability of light-emitting diodes as light sources for active differential optical absorption spectroscopy measurements // Appl. Opt. 2006. V. 45, N 9. P. 2077–2068.
8. Stutz J., Hurlock S., Colosimo S., Tsai C., Cheung R., Festa J., Pikelnaya O., Alvarez S., Flynn J., Erickson M., Olaguer E. A novel dual-LED based long-path DOAS instrument for the measurement of aromatic hydrocarbons // Atmos. Environ. 2016. V. 147, N 1. P. 121–132.
9. Vita F., Kern C., Inguaggiato S. Development of a portable active long-path differential optical absorption spectroscopy system for volcanic gas measurements // J. Sens. Syst. 2014. V. 3, N 1. P. 355–367.
10. Marquardt D.W. An algorithm for least-squares estimation of nonlinear parameters // J. Soc. Indust. Appl. Math. 1963. V. 11, N 2. P. 431–441.
11. Geiko P.P., Smirnov S.S., Samokhvalov I.V. Long path detection of atmospheric pollutants by UV DOAS gas-analyzer // Proc. SPIE. 2019. V. 11208. P. 11120832T.
12. Geiko P.P., Smirnov S.S. Implementation of the DOAS method for measuring concentrations of chlorine and bromine oxide molecules in the atmosphere in the UV region of the spectrum // Rus. Phys. J. 2020. V. 63, N 6. Р. 1030–1036.
13. Альтман Э.Л., Свешников Г.Б., Туркин Ю.И., Шолупов С.Е. Зеемановская атомно-абсорбционная спектроскопия // Журн. прикл. спектроскоп. 1982. Т. 37, № 5. С. 709–722.
14. Антипов А.Б., Генина Е.Ю., Кашкан Г.В., Мельников Н.Г. Ртутный мониторинг // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 11–12. С. 1630–1635.
15. Булдаков М.А., Матросов И.И., Тихомиров А.А., Королев Б.В. Портативный оптический анализатор паров ртути в атмосферном воздухе ДОГ-05 // Безопасность в техносфере. 2011. № 1. С. 11–15.
16. Abramochkin A.I., Korolkov V.A., Mutnitsky N.G., Tatur V.V., Tikhomirov A.A. Portable mercury gas analyzer with a lamp filled with natural mercury isotope mixture // Proc. SPIE. 2015. V. 9680. P. 96803D.
17. Abramochkin A.I., Tatur V.V., Tikhomirov A.A. Investigation of the p- and s-components of mercury capillary lamp radiation in the presence transverse Zeeman Effect // Rus. Phys. J. 2016. V. 59, N 9. Р. 1343–1348.
18. URL: https://ktopoverit.ru/prof/opisanie/18795-09.pdf Приложение к свидетельству об утверждении типа средств измерений. Анализаторы ртути модификаций РА-915+, РА-915М (дата обращения: 10.03.2021).