[PDF]    http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.45309

Open access article / Atviros prieigos straipsnis

Lith. J. Phys. 45, 213–219 (2005)


LASER FLUOROSENSOR FOR OIL SPOT DETECTION
R. Karpicza, A. Dementjeva, Z. Kuprionisb, S. Pakalnisb, R. Westphalc, R. Reuterc, and V. Gulbinasa
aInstitute of Physics, Savanorių 231, LT-02300 Vilnius, Lithuania
E-mail: vidgulb@ktl.mii.lt
bUAB ”Ekspla”, Savanorių 231, LT-02300 Vilnius, Lithuania
cCarl von Ossietzky University of Oldenburg, Institute of Physics, D-26111 Oldenburg, Germany

Received 10 May 2005

Oil and water fluorescence properties were studied under their excitation by 266 and 355 nm light, corresponding to the fourth and third harmonics of a Nd:YAG laser. The oil spill detection fluorosensor designed for onshore or shipboard installation is described and its test results are presented. The fluorosensor enables detection of several μm thick films of different oils and oil products from more than 50 m distance and 3 m height above water surface in the daytime.
Keywords: fluorescence, oil spill detection, laser
PACS: 07.07.Df, 07.88.+y, 33.50.Dq, 42.68.Wt
The report presented at the 36th Lithuanian National Physics Conference, 16–18 June 2005, Vilnius, Lithuania


LAZERINIS FLUORIMETRAS NAFTOS TARŠOS DETEKCIJAI
R. Karpicza, A. Dementjeva, Z. Kuprionisb, S. Pakalnisb, R. Westphalc, R. Reuterc, V. Gulbinasa
aFizikos institutas, Vilnius, Lietuva
bUAB ”Ekspla”, Vilnius, Lietuva
cFizikos institutas, Oldenburgas, Vokietija

Augant naftos produktų išgavimo ir transportavo mastams didėja ir vandens telkinių tarša naftos produktais. Norint kuo efektyviau kovoti su vandenynų, jūrų bei uostų tarša, reikia sparčios ir patikimos sistemos, kuri signalizuotų apie naftos produktų išsiliejimą. Efektyvią naftos produktų išsiliejimą registruojančią sistemą įmanoma sukurti naftos fluorescencijos metodo pagrindu. Tam reikia ultravioletinę šviesą (UV) generuojančio lazerio ir naftos fluorescenciją registruojančios aparatūros. Tokiu prietaisu galima aptikti išsipylusią naftą arba jos produktus ne tik ant vandens paviršiaus, bet ir ant kitų paviršių. Fizikos institute, vykdant Europos 5-osios bendrosios programos projektą ir bendradarbiaujant su UAB EKSPLA bei Vokietijos, Prancūzijos ir Suomijos mokslininkais ir mažų technologinių įmonių specialistais, sukurtas naftos taršos vandenyje aptikimo ir pirminio apibūdinimo nuotolinis fluorimetras. Fluorimetre panaudojus didelio našumo kompaktišką diodais kaupinamą lazerį, sukurtas daugiakanalis registracijos įrenginys ir efektyvi šviesos surinkimo sistema. Išbandytos šio prietaiso galimybės aptikti įvairių rūšių naftą ir jos produktus priklausomai nuo matavimo atstumo, naftos plėvelės storio, vandens telkinio savybių ir oro sąlygų.


References / Nuorodos


[1] C.E. Brown, M.F. Fingas, and R.H. Goodman, Oil spill remote sensors: New tools that provide solutions to the old problems, in: Proceedings of the Twenty First Arctic Marine Oil Spill Program Technical Seminar (Environment Canada, Ottawa, Ontario, 1998) pp. 783–794
[2] T. Sato, Y. Suzuki, H. Kashiwagi, M. Nanjo, and Y. Kakui, Laser radar for remote detection of oil spills, Appl. Opt. 17, 3798–3803 (1978),
http://dx.doi.org/10.1364/AO.17.003798
[3] R.A. O'Neil, L. Buja-Bijunas, and D.M. Rayner, Field performance of a laser fluorosensor for the detection of oil spills, Appl. Opt. 19, 863–870 (1980),
http://dx.doi.org/10.1364/AO.19.000863
[4] T. Hengstermann and R. Reuter, Lidar fluorosensing of mineral oil spills on the sea surface, Appl. Opt. 29, 3218–3227 (1990),
http://dx.doi.org/10.1364/AO.29.003218
[5] F.E. Hoge, A. Vodacek, R.N. Swift, J.K. Yungel, and N.V. Blough, Inherent optical properties of the ocean: Retrieval of the absorption coefficient of chromophoric dissolved organic matter from airborne laser spectral fluorescence measurements, Appl. Opt. 34, 7032–7037 (1995),
http://dx.doi.org/10.1364/AO.34.007032
[6] S.A. Burikov, D.V. Klimov, P.N. Litvinov, D.V. Maslov, and V.V. Fadeev, Shore-based lidar for monitoring coastal sea, water areas, Quantum Electron. 31, 745–750 (2001),
http://dx.doi.org/10.1070/QE2001v031n08ABEH002038