Фуфурин Игорь Леонидович

Обнаружение веществ по их инфракрасным спектрам проводится путем статистического анализа экспериментального и эталонного спектров. Анализ проходит путем расчета коэффициента корреляции. В данной работе получена зависимость коэффициента корреляции эталонного и зашумленного спектра от отношения сигнал шум. Для заданной вероятности обнаружения веществ получена зависимость порогов обнаружения вещества от отношения сигнал/шум в экспериментальном спектре. Рассмотрена возможность применения полученных зависимостей для вычисления порогов обнаружения веществ с учетом возможного изменения отношения сигнал/шум в ходе эксперимента.

Рассмотрена принципиальная конструкция и оптическая схема интерферометра с вращающейся пластинкой. Отмечены преимущества интерферометров подобного типа по отношению к интерферометрам Майкельсона. Исследовано влияние показателя преломления материала пластины на разность оптического хода лучей в интерферометре. Исследована зависимость разности оптического хода от угла поворота пластинки. Определены оптимальные параметры интерферометра в зависимости от характеристик АЦП и фотоприемника.

Рассмотрены основные области применения фурье-спектрорадиометров, как средств дистанционного анализа веществ. Проанализировано современное состояние рынка фурье-спектрорадиометров в части конструктивных, технологических и массогабаритных параметров. На основе математического моделирования определены минимально обнаружимые концентрации паров ряда веществ.

Рассмотрены новые алгоритмы численного решения задач идентификации веществ и восстановления их концентраций. Вместо решения многомерной системы линейных уравнений, предлагается решать одну или несколько одномерных задач. Переход к одномерной задаче осуществляется методами корреляционного анализа. Исследовано влияние шумов в исходном спектре на ошибки восстановления концентраций веществ.