Развитие методов и разработка технологий мониторинга состава атмосферного воздуха методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и абсорбционной спектроскопии (заключительный)

Объектами исследования являлись: 1) методические и технологические основы создания газоанализаторов на основе спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) для анализа молекулярных газовых сред сложного состава; 2) газоанализаторы дифференциального поглощения, включающие: а) трассовые газоанализаторы на основе метода дифференциальной оптической абсорбционной спектроскопии (ДОАС) для измерения концентраций загрязняющих примесей в атмосферном воздухе; б) газоанализаторы на основе метода атомной абсорбционной спектроскопии (ААС) с использованием эффекта Зеемана в ртутной капиллярной лампе (РКЛ) с естественным изотопным составом для определения концентрации паров Hg в атмосферном воздухе. Целями работы в 2020 г. являлись: 1) исследование трансформации спектров КР основных компонентов атмосферы (N2 и O2) в диапазоне температур от 300 до 770 К; 2) расширение возможностей ДОАС-газоанализатора по количеству измеряемых газовых составляющих и повышение его чувствительности; 3) повышение чувствительности и мобильности получения данных при измерении концентрации паров Hg с помощью анализатора, использующего РКЛ с естественным изотопным составом ртути. В результате исследований определены величины сдвигов максимумов Q-ветвей, а также значения уширений, сдвигов и изменения интенсивностей колебательно-вращательных линий О- и S-ветвей фундаментальных полос КР N2 и O2 при изменении температуры от 300 до 770 К; усовершенствована методика и лабораторный макет ДОАС-газоанализатора для трассовых измерений концентрации малых газовых составляющих атмосферы с помощью нелазерных источников; усовершенствована методика оперативного измерения концентрации паров Hg с помощью мобильного экспериментального образца анализатора, обеспечивающего чувствительность 30 нг/м3 (0,1 ПДК), в котором применена РКЛ с естественным изотопным составом ртути. Все блоки НИР ориентированы на практическое применение. Уровень проведенных работ соответствует современному состоянию исследований по практическому использованию разрабатываемых методов и приборов в России и за рубежом, а по КР-газоанализатору превышает мировой уровень. Новизну проведенных исследований подтверждает публикация за 2017-2020 гг. 23 статей (в т.ч. в 2020 г. запланировано и опубликовано 7 статей), 17 из них индексированы в БД WoS или Scopus (3 в 2020 г.).