Введение
1 Анализ существующих методов диагностики термодинамически неоднородных газовых сред 14
1.1 Прямые и обратные задачи оптики газовых сред 15
1.2 Методики расчета спектральных характеристик газовых сред 18
1.3 Программные комплексы для моделирования пропускания и радиации газовых сред 20
1.4 Современное состояние оптических дистанционных методов исследования характеристик газовых сред 27
1.5 Выводы 32
2 Модель распространения излучения в газово-аэрозольных средах 34
2.1 Физико-математическая модель 35
2.2 Программное обеспечение «TRAVA» 44
2.2.1 Блок-схема ПО «TRAVA» 45
2.2.2 Архитектура ПО «TRAVA» 46
2.2.3 Интерфейс ПО «TRAVA» 47
2.3 Тестовое численное моделирование спектральных характеристик 55
2.4 Сравнение ПО «TRAVA» с Интернет-ресурсом «SPECTRA» 65
2.5 Выводы 68
3 Определение прецизионных значений центров линий излучения лазеров на двухатомных молекулах в ИК диапазоне 69
3.1 Общая схема определения энергетического спектра двухатомных молекул 69
3.2 Описание программы «ДАНХЕМ» 72
3.3 Анализ результатов расчета энергетического спектра CO 76
3.4 Анализ рассчитанных значений центров линий излучения СО-лазера 80
3.5 Контроль спектральной ширины линии генерации лазера 84
3.5.1 Влияние спектральной ширины лазерной линии излучения 84
3.6 Методика определения спектральной ширины линии генерации лазера 86
3.6.1 Выводы 91
4 Определение температуры и парциальных давлений составляющих газовой среды 93
4.1 Описание методики определения и 94
4.2 Реализация методики для квазимонохроматического лазерного излучения 98
4.2.1 Решение прямой задачи 98
4.2.2 Влияние молекулярной и аэрозольной составляющих атмосферы 99
4.2.3 Влияние спектральной ширины линии генерации лазера на величину функции пропускания 101
4.2.4 Получение полиномов для описания зависимости функции пропускания от температуры и парциального давления газа 102
4.2.5 Решение обратной задачи 104
4.3 Реализация методики определения термодинамических параметров газовых сред для случая широкополосного излучения 106
4.4 Апробация методики на реальном эксперименте 111
4.4.1 Описание экспериментальной установки 112
4.4.2 Методика измерения и расчета функции пропускания 113
4.4.3 Обработка записанных спектров 116
4.5 Выводы 124
Заключение 126
Список сокращений и условных обозначений 128
Список литературы
