Дистанционные методы иследований в экологии - Некос А.Н.
ISBN 966-623-349-5
Скачать (прямая ссылка):
Якщо розглядати голограму в мшроскоп, то в найпростшому випадку можна побачити систему свплих i темних смуг, що чергуються (рис. 34). !нтерференцшне
270
зображення реальних об'екпв дуже складне (рис. 35) А неосв^лена голограма являе собою однорщну еру пластину.
Рисунок 34 - Структура голограми, видима в мжроскоп
а) б)
Рисунок 35 - а) голограф1чне зображення кул1, що летить; б) голограф1чне зображення шахових ф1гур
КрГм зйомки поверхш Землi голограма застосовуеться i з шшою метою. Так Тмпульсна голограма дае можливють фiксувати й аналiзувати швидкоплинш процеси. Перспективним е застосування голограми в штерферометри. На одну i ту ж фотопластину в р1зш моменти часу записуються двГ голограми дослiджуваного об'екта. Застосування голограми надае можливють створення нових систем пам'ят, яю можна буде в подальшому використовувати у обчислювальнш технiцi.
271
1.4.12 ОСНОВН1ПРИНЦИПИ ЛАЗЕРНОГО ЗОНДУВАННЯ
Лазерне зондування 1рунтуеться на принцит св1тловог локаци. Пристрш, що здшснюе лазерне зондування за аналог1ею зрадаром називаеться л1дар.
Взагат лазер в лiдарi використовуеться як iмпульсне джерело спрямованого свплового випромшювання. На вщмшу вщ радiодiапазону, в свггловому дiапазонi частот через невелику довжину хвиль особливо видимого та УФ -випромшювання вщбивають локацшний сигнал всi молекулярш i аерозольнi склацовi атмосфери, тобто за суттю сама атмосфера формуе лщарний ехо-сигнал зi вае! траси зондування. Це дозволяе здшснювати лазерне зондування за будь-якими напрямками в атмосфера
Для виршення кожно! конкретно! атмосферно! задачi, зазвичай, використовуеться конкретна схема лщара. Але в ушх випадках в лiдарi неодмiнно присутш три основнi блоки:
> лазерне джерело випромшювання з передавальною антеною;
> приймальна антена з фотодетектором;
> реестратор лiдарних сигналiв.
Для багатьох атмосферних задач необхщно селектувати зiбраний приймальною антеною лiдарний сигнал за спектральними частотами або за поляризащею. У цих випадках на виходi приймально! антени лiдара встановлюють аналiзатори спектру або поляризаци оптичного сигналу, що приймаеться. Отже, аналiзатори спектру або поляризаци лiдарного сигналу також можна вщнести до основних блокiв лiдару. Крiм того, реестращя таких швидкоплинних процесiв, якими е лщарний сигнал, неможлива без використання швидкоддачих процешв. Як правило, для ще! мети використовують сучаснi комп'ютери, що дозволяють не тшьки обробляти, зберпати i вiзуалiзувати лiдарнi даш, але i
272
контролювати параметри i керувати всма компонентами лщара в автоматизованому режимi.
Основною проблемою реестрацИ' л1дарних сигнал1в е гхня швидка змгна в широкому динамгчному дгапазош, що перевищуе, як правило, 5-6 порядюв. Це значно ширше дiапазонiв лшшносп практично вех фотодетекторiв, що примушуе винаходити рiзнi засоби скорочення динамiчного дiапазону лщарного сигналу. Дуже важливо, щоб щ засоби не призводили до додаткових витрат корисно! iнформацi! в лщарних сигналах, що рееструються.
При створенш систем контролю за станом повпряних басейнiв великих промислових центрiв велика увага прищляеться дистанцiйним методам, особливо методу лазерного зондування, що в^^зняються деталгзацгею та оператившстю. Так, наприклад, при контролюванш рiвня завантаженостi атмосфери рiзними контактними методами, якi грунтуються на вiдборi проб аерозолю в певних пунктах простору, виникають певш труднощi. До них можна вщнести необхiднiсть забезпечення достатньо! мережi одночасних спостережень (причому на рiзних висотах). До того ж результати замiрiв часто потребують довго! та трудомютко! обробки в лабораторних умовах. Висока чутливють лазерних локаторiв при виявленш малих аерозольних домiшок в атмосфер^ дистанцiйнiсть та велика оперативнiсть отримання даних роблять реальною перспективу !х використання для дослщження динамши розповсюдження аеродисперсних систем антропогенного походження та трансформацi! мiкрофiзичних характеристик аерозолю в часi.
У наш час лазерн локатори лдари) використовують для виршення таких завдань:
¦ атмосферно! оптики, як вимiрювання нижньо! межi хмарностц
¦ визначення пропускання атмосфери вздовж нахилених трас;
¦ вивчення процешв перенесення та дифузи аерозолiв промислового походження.
273
1снують приклади використання лiдарiв для оцшки мшро-фГзичних характеристик аерозолю: масово! концентрацп та спектру розмГру часток.
Бшьшють юнуючих дослiджувальних лiдарiв працюе на частотах видимого та ближнього шфрачервоного дiапазонiв, осо-бливютю яких е велика чутливють до часток мшронно! та суб-мшронно! фракцiй, тобто часток, яю мають дiаметр, порГвня-ний з довжиною хвилг Саме такi розмГри характерш для при-родшх аерозолiв та багатьох аерозолiв iндустрiального похо-дження, що i забезпечуе устх у використанш лiдарiв з цiею метою.
Для зондування аерозольних забруднень використовують найбшьш ефективний на сьогодшшнш день лщар - ЛОЗА-3.
1.4.13 ДИСТАНЦ1ЙН1 ГАММА - СПЕКТРАЛЬН1 ВИМ1РИ
Гамма-спектральш вим1ри - дозволяють визначати забруднення довктля радюактивними нуждами без вiдбору проб. Спектральний детектор (сцинтиляцшнний або нашвпровщниковий) рееструе гамма-випромiнювання, що надходить вщ радiоактивних нукладв, що знаходяться у навколишньому середовищг 1снують досить прост прийоми, що дозволяють за ефектом детектора знаходити кшьюсш характеристики забруднення навколишнього середовища (склад радюнукладв, !хню концентрацiю, просторовий розподш, варiацi! в часi).
