Совершенствование применения спектрометрических методов анализа при чрезвычайных ситуациях
ВВЕДЕНИЕ
Современный этап развития вооружения и боевой техники характеризуется резким повышением их боевой эффективности, что, в свою очередь, ведёт к росту боевых возможностей войск, их огневой мощи, ударной силы и маневра. Всё это приводит к глубоким качественным изменениям в характере боя, в способах его подготовки и ведения, во всех видах его обеспечения.
Наличие у террористических организаций возможностей для превентивного применения оружия массового поражения, высокоточного оружия и других современных средств вооружённой борьбы, сопутствующие разрушения радиационно и химически опасных объектов может привести к значительным потерям личного состава, вооружения, техники, различных материальных средств, созданию обширных зон заражения, характеризующихся быстрыми и резкими изменениями обстановки. Успех в таком бою может быть достигнут только объединёнными усилиями всех родов войск и специальных войск при умелом использовании результатов наших адекватных ответов на угрозы возможн
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ…………………………………….. 3
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….…..… 5
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПА РАБОТЫ ИК-ФУРЬЕ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ИДЕНТИФИКАЦИИ СПЕКТРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ………………………11
1.1 Оценка способов индикации токсичных химикатов с помощью активных дистанционных средств ……… 11
1.2 Анализ пассивных методов индикации токсичных химикатов........ 20
1.3 Анализ принципа работы Фурье-спектрометра ПХРДД-2(3).......… 26
1.4 Сравнительный анализ технических средств спектральной индикации токсичных химикатов развитых стран…………………… 33
Выводы по главе……………………………………………………………. 39
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИНДИКАЦИИ ТОКСИЧНЫХ ХИМИКАТОВ И АХОВ В ИК ОБЛАСТЯХ СПЕКТРА 48
2.1 Методы индикации токсичных химикатов в атмосфере…………… 41
2.2 Метод обнаружения аэрозолей токсичных химикатов при одночастотном лазерном зондировании 57
2.3 Выбор и обоснование рабочей длины волны излучения лазерной системы............................... 61
2.4 Оценка влияния атмосферы на потенциальные характеристики лазерной системы ……………………………………………………… 62
2.5 Обратное рассеяние на фоновых атмосферных аэрозолях……… 63
2.6 Анализ помехоустойчивости метода обнаружения аэрозолей в приземном слое атмосферы ………………………………………… 64
2.7 Методы индикации токсичных химикатов с применением панорамного устройства регистрации ИК излучения ………………… 65
Выводы по главе…………………………………………………………… 56
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИК-ФУРЬЕ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ…………………… 71
3.1 Порядок применения Фурье спектрометров для индикации аэрозольных облаков токсичных химикатов………………………........... 71
3.2 Порядок применения Фурье спектрометров для индикации зараженных поверхностей ……………………….................................. 85
3.3 Порядок применения Фурье спектрометров для индикации с применением панорамного устройства ................................................ 91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………. 97
ПРЕДЛОЖЕНИЯ .......................................................................................... 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………….. 100
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Отчет о научно-исследовательской работе [Текст] Разработка экспериментальной установки по выявлению возможности индикации токсичных химикатов на различных поверхностях с использованием дистанционных приборов химической разведки: шифр «Поверхность-Э». Итоговый / Г. В. Мацюк [и др.]. – Кострома: ВА РХБЗ, 2015. – 68 с.
2. Анализ методов и средств индикации токсичных химикатов и АХОВ на различных поверхностях, шифр «Поверхность» [Текст] / Отчет о НИР (промежуточный) / Г.В.Мацюк [и др.]. – Кострома: ВА РХБЗ, 2012. – 86 с.
3. Манец А.И. и др. Разработка научно-методических основ создания оптимальной системы средств РХБ разведки и контроля–Вольск-18: в/ч 61469, 2002. – 96с.
4. Индикация, технические средства химической, неспецифической биологической разведки и химического контроля [Текст]: учебное пособие / Под ред. С.Н. Сизикова – Кострома: Издание академии, 2009. – 490 с.
5. США, www.midac.com
6. США, www.nycedo.com
7. США-Канада, www.bomem.com
8. (Италия-Германия, www.kayser.it
9. www.blockeng.com)
10. Рыбальченко, И.В. Система технических средств химической разведки и химического контроля [Текст] / И.В. Рыбальченко. – М.: Издательство академии, 1999. – 29 с.
11. Технические средства определения загрязняющих веществ и биологических средств в окружающей среде [Текст]: учебное пособие / Ю.В. Башарин, И.Г. Васюкевич [и др.]; под ред. А.К. Карташова. – Кострома: ВА РХБЗ и ИВ, 2010. – 301 с.
12. Руководство по работе в автомобильной радиометрической и химической лаборатории АЛ-4М [Текст]. – М.: Воениздат, 1988. – 144 с.
13. Приказ МО РФ 2004 г. № 65 «О принятии на снабжение Вооруженных Сил Российской Федерации приборов химической разведки дистанционного действия ПХРДД-2Б и ПХРДД-2С (шифр «Томск-1»)» [Текст] – М., 2004. 4с.
14. Приказ МО РФ 2010 г. № 34 дсп «О принятии на снабжение Вооруженных Сил Российской Федерации прибора химической разведки дистанционного действия ПХРДД-3» [Текст] – М., 2010. 3с.
15. Приказ МО РФ 2006 г. № 329 «О принятии на вооружение ВС Российской Федерации разведывательной химической машины РХМ-6» [Текст] – М., 2006. – 4 с.
16. Основы Фурье – спектрометрии [Текст] / А.Н.Морозов, С.И.Светличный. – М.: Наука, 2006. – 275 с.
17. Технические средс
Измерение пространственной структуры газовых примесей при помощи газовизоров проводится методом выделения на фоне яркой подстилающей поверхности предельно малых контрастов яркости до 0,05%, вызванных поглощением рассеянного солнечного света примесью интересующего газа.
Измерение поля яркости проводится с фильтром, настроенным на спектральные области полос газа большого поглощения (канал 1), а затем с фильтром на области малого поглощения (канал 2). Затем берется отношение зарегистрированных яркостей в каналах 1 и 2, формируется изображение относительного контраста, которое подвергается цифровой обработке с целью снижения влияния инструментальных шумов, затем производится вычитание величины относительного контраста, характерного для чистой прозрачной атмосферы.
Измерения распределения NO2 и SO2 осуществляются благодаря одновременному выделению максимально возможного числа отличительных спектральных признаков газа с помощью интерференционно-поляризационных фильтров (ИПФ) с периодическим изменением коэффициента пропускания, коррелированным с колебательной структурой полос поглощения обнаруживаемого газа. Для формирования общей полосы пропускания совместно с ИПФ используются узкополосные интерференционные фильтры (УИФ) предварительной монохроматизации.
Для определения С12 используется дифференциальный метод измерения в двух УИФ на склоне полосы поглощения на границе УФ и видимой областей спектра.
Оптическая система газовизоров на УФ и видимый диапазоны должна иметь максимально возможную светосилу, обеспечивающую максимальную чувствительность к регистрируемым газ