ЛАЗЕРНЫЙ IN-SITU-СПЕКТРОМЕТР С ВОЛОКОННОЙ СВЯЗЬЮ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ СЛЕДОВ ВОДЯНОГО ПАРА ВПЛОТЬ ДО 10~(-9)-ДИАПАЗОНА

摘要

Измерения и контроль влажности, например с помощью зеркала точки росы, емкостных датчиков, электролитических или колориметрических методов, являются локальными и поэтому зависимыми от пространственных не-однородностей. Они требуют забора газовых проб с предварительной очисткой и риском систематических погрешностей вследствие сильного поглощения H_2O и не могут быть использованы для анализа многофазных газовых потоков с частицами или каплями. Особенно критично определение влажности в присутствии жидкой или твердой фаз воды, так как каждый забор пробы нарушает фазовое равновесие H_2O и приводит к большим систематическим погрешностям. Дополнительные проблемы вызывают загрязнение, низкая долговременная стабильность и необходимость регулярной калибровки, что приводит к большим расходам из-за недостатка стабильных газовых эталонов H_2O. В силу сказанного, для определения влажности газов необходима измерительная техника, не требующая калибровки и забора проб. В частности, такая техника очень нужна для решения фундаментальной проблемы - динамического определения перенасыщения льда в холодных облаках. Так как ледяные облака отражают солнечный свет и поглощают тепловое излучение от Земли, механизм их образования имеет большое значение для изучения климата. Ледяные облака могут образовываться путем однородного замерзания капель воды или раствора, а также путем гетерогенного (т. е. инициированного твердыми частицами) образования ледяных кристаллов, если влажность относительно льда намного превышает 100%.