[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