Специалисты Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томский научный центр) разрабатывают оптический газоанализатор, с помощью которого можно определить состав атмосферного воздуха, природного газа и многих других многокомпонентных газовых сред. Об исследовании сообщает издание Сибирского отделения РАН «Наука в Сибири».

«Сейчас для подобных анализов используются газовые хроматографы или масс-спектрометры. Однако для первых нужны расходные материалы, плюс эти аппараты не позволяют проводить измерения в режиме реального времени, а также нуждаются в частых проверках градуировки. Масс-спектрометры, в свою очередь, являются очень дорогостоящими приборами и требуют квалифицированного обслуживания. Наша лаборатория работает над созданием газоанализаторов нового поколения на основе явления комбинационного рассеяния света — КР-анализаторов», — приводятся в сообщении пояснения старшего научного сотрудника лаборатории экологического приборостроения ИМКЭС СО РАН Дмитрия Петрова.

Как пояснили разработчики, если на анализируемую среду направить свет с фиксированной длиной волны, то в рассеянном излучении будет иметь место слабое свечение на других длинах волн, которое связано с внутренними частотами молекул. Расшифровка полученного спектра позволяет получить данные о том, какие частицы и в каком количестве находились в анализируемом материале. 

Первый прототип прибора был построен при сотрудничестве ученых ИМКЭС СО РАН с ООО «Газпром трансгаз Томск», которое поставило перед учеными создать прибор, который мог бы анализировать природный газ быстро, точно и без расходных материалов. Ученые и промышленники выполнили совместно ряд научно-исследовательских работ, разработали оригинальные технические решения и создали прототип анализатора. Его эффективность подтвердила независимая экспертиза во Всероссийском НИИ метрологии им. Д.И. Менделеева (Санкт-Петербург).

Новое устройство должно было решить более сложную задачу: если при анализе углеводородов нужно было обеспечить предельную чувствительность на уровне пятитысячной доли процента, то при исследовании состава атмосферного воздуха этот параметр должен быть еще выше. Как отмечается в сообщении, на сегодняшний день уже готовится к испытаниям новая улучшенная версия анализатора.

Как полагают разработчики, КР-анализатор можно будет использовать не только в промышленности, но и в медицине, например, при диагностике целого ряда бронхолегочных заболеваний — астмы, бронхита, хронической обструктивной болезни легких. Это направление развивается совместно с Сибирским государственным медицинским университетом. Предполагается, что анализ состава выдыхаемого воздуха поможет поставить точный диагноз и пациентам, страдающими заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Отмечается, что в ближайшее время ученые планируют приступить к исследованию первых образцов.