Fernmessung Von Luftverunreinigungen: Mit Lasern Und Anderen Spektroskopischen Verfahren

ISBN-13: 9783540550792 / Niemiecki / Miękka / 1993 / 254 str.

Volker Klein; Christian Werner; V. Klein

Opis

Die Gefahrdung und Verschmutzung unserer Umwelt wird zum zentralen Problem am Ende dieses Jahrtausends. Die Verfahren zur Messung und Erfassung insbesondere der Luftverunreinigung nimmt daher eine Schlusselrolle ein, um Praventiv- und Sanierungsmassnahmen gezielt einleiten zu konnen. Dieses Buch von zwei Experten aus Forschung und praktischem Einsatz liefert erstmals in deutscher Sprache eine geschlossene Darstellung aller heute praxisrelevanten Laser-Analyseverfahren. Daruber hinaus findet der Leser eine fundierte Einfuhrung in die Luftchemie, die Schadstoffe, die physikalischen Prinzipien des Lasereinsatzes und die Gesetzgebung zur Reinhaltung der Luft. Das Buch wendet sich an Wissenschaftler und Ingenieure im Umweltbereich."

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Aufbau der Atmosphäre.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Höhenprofile.- 2.3 Aerosolgehalt und Vulkanausbrüche.- 2.4 Austauschprozesse in der Atmosphäre.- 2.5 Turbulenz.- 2.6 Zusammenfassung.- 2.7 Schrifttum.- 3 Gasförmige Luftverschmutzungen.- 3.1 Charakterisierung des Begriffes.- 3.2 Quellen für gasförmige Luftverunreinigungen.- 3.2.1 Gerichtete Quellen.- 3.2.2 Diffuse Quellen.- 3.3 Ausbreitung von Luftverunreinigungen.- 3.4 Schrifttum.- 4 Physikalische Grundlagen.- 4.1 Absorption.- 4.2 Spektrale Struktur der absorbierten Strahlung.- 4.2.1 Form der Absorptionslinien.- 4.2.2 Die natürliche Linienbreite.- 4.2.3 Dopplerverbreiterung.- 4.2.4 Druckverbreiterung.- 4.2.5 Schwache und starke Linien.- 4.2.6 Wachstumskurve.- 4.3 Emission.- 4.4 Fluoreszenz.- 4.5 Raman-Streuung.- 4.6 Streuung.- 4.6.1 Rayleigh- und Mie-Streuung.- 4.6.2 Mehrfachstreuung.- 4.7 Doppler Verschiebung.- 4.8 Zusammenfassung.- 4.9 Schrifttum.- 5 Methoden, Genauigkeit, Anwendungen.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Einfache Meßverfahren.- 5.2.1 Sichtweitenmessung.- 5.2.2 Gaskonzentrationsmessung.- 5.3 Korrelationsspektroskopie.- 5.4 FTIR Spektroskopie.- 5.5 DOAS.- 5.6 Langweg-Absorptionsmessungen mit Lasersystemen.- 5.6.1 Absorptionsmessungen mit abstimmbaren Laserdioden.- 5.6.2 Absorptionsmessungen mit abstimmbaren Lasern.- 5.6.3 Absorptionsmessungen über Faseroptiken.- 5.7 Lidar.- 5.7.1 Rückstreulidar.- 5.7.1.1 Inversionsmethoden.- 5.7.1.2 Einfluß der Mehrfachstreuung.- 5.7.1.3 Simulationsprogramme.- 5.7.2 Differentielles Absorptions-Lidar (DIAL).- 5.7.2.1 DF-Lidar der GKSS.- 5.7.2.2 ARGOS-System von MBB und GKSS.- 5.7.2.3 Ausblick auf weitere Entwicklungen.- 5.7.3 Fluoreszenzlidar.- 5.7.4 Raman-Lidar.- 5.7.5 Doppler-Lidar.- 5.7.5.1 Messung der Windgeschwindigkeit.- 5.7.5.2 Dauerstrich- und gepulste Doppler-Lidars.- 5.7.5.3 Empfindlichkeiten.- 5.7.5.4 Windfernmessung für Ausbreitungsmessungen.- 5.7.5.5 Windprofile.- 5.7.5.6 Globale Windfernmessung.- 5.8 Modulierte Lidar Verfahren.- 5.8.1 Das Prinzip des RM-CW-Lidar.- 5.8.2 Abstands- und Geschwindigkeitsmessung mit einem FM-CW-Lidar.- 5.9 Augensicherheit bei Laserfernmeßverfahren.- 5.10 Zusammenfassung.- 5.11 Schrifttum.- 6 Bestimmung von Verfahrenskenngrößen bei Meßverfahren.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Arten von Verfahrenskenngrößen.- 6.3 Ermittlung der Kalibrierfunktion.- 6.4 Nachweisgrenze (NWG).- 6.5 Bestimmungsgrenze (BG).- 6.5.1 Empfindlichkeit.- 6.5.2 Selektivität.- 6.5.3 Genauigkeit.- 6.5.4 Präzision.- 6.5.5 Wiederholbarkeit.- 6.5.6 Vergleichbarkeit.- 6.5.7 Instabilität.- 6.6 Überwachung der Luftqualität.- 6.7 Normen, Richtlinien, Grenzwerte.- 6.8 Eignungsprüfung.- 6.9 Zusammenfassung.- 6.10 Schrifttum.- 7 Anwendungsgebiete.- 7.1 Emissions- und Immissionsüberwachung.- 7.2 Industrieanlage.- 7.3 Klima, Luftverkehr und Umwelt.- 7.3.1 Einleitung.- 7.3.2 Klima und optische Fernerkundung.- 7.3.2.1 Treibhauseffekt und internationale Experimente.- 7.3.2.2 Flüssigphasenchemie und Wolken.- 7.3.2.3 Spezielle Sensoren.- 7.3.3 Luftverkehr und Umwelt.- 7.4 Luftverkehr.- 7.5 Zusammenfassung.- 7.6 Schrifttum.- 8 Zukunftsaussichten.- 8.1 Laser.- 8.1.1 Durchstimmbare Laser.- 8.1.2 Laserdioden als Pumplichtquellen.- 8.1.3 Frequenzstabile Laser.- 8.1.4 Optische Verstärker.- 8.1.5 Zusammenfassung.- 8.2 Fourier-Transformations-Spektroskopie (FTIR).- 8.3 Schrifttum.- 9 Zusammenfassung und Ausblick.- 10 Sachwortverzeichnis.