Адрес e-mail:

Гетеродинный спектрометр сверхвысокого разрешения

Одним из основных проектов нашей лаборатории является разработка гетеродинного спектрометра сверхвысокого разрешения для измерения спектров поглощения и восстановления вертикального распределения концентрации основных парниковых газов в атмосфере Земли в ближнем ИК диапазоне. Этим проектом наша лаборатория занимается с 2011 года. Пионерами отечественного гетеродинного спектрометра ближнего ИК диапазона можно назвать к.ф.-м.н. Александра Родина, д.ф.-м.н. Александра Надеждинского и Артема Климчука, которые в 2014 году представили первую рабочую версию спектрометра и провели измерения спектров поглощения метана, результаты опубликованы в журнале Optics Express *. В опубликованной статье продемонстрирована высокая точность измерений интегральной концентрации метана, построение вертикального распределения концентрации метана, и, кроме того, сказано о возможности дистанционного измерения проекции скорости тропосферного и стратосферного ветров.

image001.png

На фото Артем Климчук измеряет спектры углекислого газа с первой версией гетеродинного спектрометра, 2015 год.


По данному проекту работа ведется постоянно и в 2017 году мы собрали вторую, значительно улучшенную версию гетеродинного спектрометра ближнего ИК диапазона и начали выходить в режим постоянного мониторинга атмосферы при благоприятных погодных условиях. Измеряемые и восстановленные данные значительно отличаются от тех, что были получены на предыдущем спектрометре. Коллектив, задействованный в этом проекте:

1. Артем Климчук – главный исследователь, разработчик оптики;

2. к.т.н. Владимир Семенов – разработчик электроники;

3. Зеневич Сергей – конструктор, организация измерений;

4. к.ф.-м.н. Дмитрий Чурбанов – обработка данных, восстановление профилей ветра и концентрации.

image003.jpg

На фото представлен улучшенный гетеродинный спектрометр ближнего ИК диапазона.


Мы занимаемся этим проектом для того, чтобы в будущем использовать компактный, легкий и недорогой гетеродинный спектрометр в качестве альтернативы громоздким и дорогим Фурье-спектрометрам, установленным на станциях TCCON . Использование нашего спектрометра поможет решить проблему недостаточного измерительного покрытия Земли и как следствие качество глобального мониторинга атмосферы.

image005.jpg

На фото Зеневич Сергей и Александр Родин проводят измерения на крыше КПМ и проводят инструктаж для японского аспиранта Kosuke Takami, проходящего стажировку в нашей лаборатории 2017 год.


image007.pngimage009.pngimage011.png

Экспериментальные данные, слева на право: спектр поглощения СО2; профиль концентрации СО2 в сравнении с данными TCCON ; профиль проекции скорости ветра в сравнении с данными NOAA.


* Rodin A., Klimchuk A.,Nadezhdinskiy A., Churbanov D., Spiridonov M. High resolution heterodyne spectroscopy of the atmosphere methane NIR absorption // Opt. Expr. 2014. V.22. pp. 13825-13834.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях