ласті спектра дозволило остаточно встановити, що індикація нафтових забруднень на поверхні води може виконуватися методом активної лазерної локації з використанням СО2-лазера, випромінюючого на довжині хвилі 10,6 мкм. Випромінювання лазера, промодулірована з частотою 20 Гц механічним переривником М (обертовий диск з 3 вирізами), проходить через отвір в плоскому дзеркалі і направляється їм на досліджувану водну поверхню. Відбите водою випромінювання дзеркалами прямує вгору на сферичне дзеркало, у фокусі якого розташований приймач - болометр БСГ - 2. Сигнал болометра посилюється і реєструється селективним підсилювачем У2-6 і самописцем змінного струму Н - 338 або Н - 327. Для контролю потужності, випромінюваної лазером, використовується додатковий термоелектричний приймач КП. Пристрої випробовувалися в натуральних умовах на Балтійському морі під час рейсу НДС «Професор Візе» у квітні-травні 1974 І під час плавання гідрофізичного судна «Лаг» в районі Лієпаї в серпні 1975р., На р.Неве влітку 1975 і 1976р., на Волзі і Байкалі в червні і вересні 1978р., на Чорному морі в районі Новоросійська влітку 1979р. Таким чином випробування проводилися протягом тривалого часу, на різних акваторіях, при різних гідрометеорологічних умовах, з використанням різних носіїв. Все це дозволило зібрати обширний статистичний матеріал.
Розглядається також вплив солоності і температури лоцируемой водної поверхні, наявності піни і хвилювання моря на результати індикації нафтових забруднень предлагаемим методом.
Для вивчення складу складних сумішей органічних речовин, зокрема нафтопродуктів, широко використовуються методи інфрачервоної спектроскопії.
гоніометричний дослідження відбивних властивостей нафтопродуктів. У гоніометричної установці джерелом служить глобар, нагрітий до температури 1300 К. Випромінювання глобар довгофокусним сферичним дзеркалом, переміщається по спеціальної дузі, прямувало на поверхню досліджуваної рідини. Змінюючи положення сферичного дзеркала на дузі, можна було варіювати кут падіння випромінювання на досліджуваний об'єкт. З тієї ж дузі переміщався радіаційний термоелемент з круглою приймальні майданчиком діаметром 2 мм. В якості реєструючого приладу використовувався електронний самописець ЕПП - 09, гальванометр М - 195/1 або мікровольтметр Ф - 116. Похибка гоніометричний вимірювань оцінювалася з використанням відомих методів статистики.
Спектральні та лазерні дослідження оптичних властивостей нафтопродуктів та їх плівок на воді в області довжин хвиль 2 - 25 мкм. Дослідження спектрального відбиття ряду нафтопродуктів вироблялося на однопроменевому ІК спектрометрі.
Оптична схема спектральних вимірювань
Для оцінки впливу товщини плівки забруднення d були виміряні відносні коефіцієнти відображення води, покритої плівками нафти різної товщини, на довжині хвилі 10,6 мкм. При d lt; 1: 2 мкм плівка прозора для випромінювання. При більшій товщині Rотн збільшується і стає більше, ніж Rотн нафти, через багаторазових відбиттів в плівці. При товщині плівки порядку довжини хвилі (= 10 мкм) спостерігався максимум відображення, обумовлений інтерференцією. Подальше збільшення товщини плівки призводить до зменшення її коефіцієнта відбиття до значення, рівного коефіцієнта відображення нафти, тому що при d gt; 40 мкм плівка вже непрозора для падаючого випромінювання і, отже, поводиться як чистий нафтопродукт. Таким чином, наявність забруднень істотно змінює коефіцієнт відбиття водної поверхні.
А) Спектральні вимірювання. Вплив солоності, температури і наявності піни на оптичні властивості води в ІЧ області спектра. Дослідження показують, що наявність розчинених солей особливо істотно впливає на оптичні властивості води в області довжин хвиль 8-15 мкм. Присутність солей призводить до зменшення коефіцієнта відбиття в зоні довжин хвиль від 11,7 до 20 мкм і до збільшення коефіцієнта відбиття в області довжин хвиль від 8 до 11 мкм.
Для з'ясування впливу концентрацій солей на відбивні властивості морської води був вивчений спектр відображення штучної морської води з концентрацією солей, в три рази перевершує середню концентрацію солей у Світовому океані.
Штучна морська вода готувалася розчиненням в дистильованої води морської солі, попередньо очищеної від нерозчинних домішок. Збільшення концентрації солей призвело до більш помітного зменшення коефіцієнта відбиття в області довжин хвиль 11,7 - 20 мкм і до більш помітного його збільшення в області довжин хвиль 8-11 мкм.
Б) Лазерні вимірювання. Відбивна здатність природної і штучної морської води різної концентрації досліджувалася на установці з лазером. З метою з'ясування ступе...
