WO1997006424A1 - Method for the remote determination of pollutants in the air - Google Patents

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WO1997006424A1
WO1997006424A1 PCT/EP1996/003428 EP9603428W WO9706424A1 WO 1997006424 A1 WO1997006424 A1 WO 1997006424A1 EP 9603428 W EP9603428 W EP 9603428W WO 9706424 A1 WO9706424 A1 WO 9706424A1
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Maurus Tacke
Elmar Wagner
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Zeo Zeiss-Eltro Optronic Gmbh
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Abstract

Described is a method for the remote determination of air pollutants and trace gases, in particular toxic ones, especially those produced by fires and other catastrophes, by making measurements at least one wavelength absorbed by the pollutant and at least one further wavelength which is not absorbed. In addition to distance measurements in order to make an absolute determination of the pollutants, a parallel passive spectroradiometric measurement is carried out over n spectral channels, and the background temperature determined by analysing the absolute radiometric values in each individual channel and also by analysing the relative sprectral change over several channels. The temperature of the pollutant cloud at a distance R is determined by analysing the signal(s) at a wavelength μ at which the atmospheric absorption coefficient σ(μ) has a value close to 1/r. All the signals are visually displayed.

Description

Verfahren zur Fernmessung von LuftschadstoffenRemote measurement method for air pollutants
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fernmeßverfahren von Luftschadstoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a remote measurement method for air pollutants according to the preamble of claim 1.
Bei Bränden und Katastrophenfällen können gas- oder dampfförmige Schadstoffe bzw. toxische Gase freigesetzt werden, die dem Menschen ge¬ fährlich werden. Ganz überwiegend handelt es sich hierbei um infrarotaktive Gase, die infrarote Strahlung im Bereich von ca. 2 μm bis 14 μm wellenlän¬ genselektiv absorbieren oder emittieren, so daß die Messung der Absorption oder Emission zum qualitativen Nachweis (z.B. zur Warnung) und bei ge¬ eigneter Anordnung auch zur quantitativen Vermessung der Konzentration eingesetzt werden kann.In the event of fires and catastrophes, gaseous or vaporous pollutants or toxic gases can be released, which are dangerous to humans. Most of these are infrared-active gases that selectively absorb or emit infrared radiation in the range of approx. 2 μm to 14 μm in wavelengths, so that the measurement of absorption or emission is used for qualitative detection (eg as a warning) and for ge suitable arrangement can also be used for quantitative measurement of the concentration.
Stand der Technik sind einerseits punktuell messende Geräte: Ein handels¬ übliches Gerät ist z.B. das Gerät MLRAN der Fa. Ansyco. Hierbei wird eine Küvette, die das zu messende Gasgemisch enthält, von der Strahlung einer IR-Strahlungsquelle durchstrahlt, siehe Fig. 4. Diese Strahlung wird von ei¬ nem ER-Detektor nachgewiesen. Im Strahlengang wird ein wellenlängense¬ lektives Element eingebracht, z.B. ein Interferenzfilter, bei dem eine Wellen¬ länge ausgewählt wird, oder es wird eine Vorrichtung vorgesehen, mit der Strahlen unterschiedlicher Wellenlängen sukzessive selektiert werden kön¬ nen, z.B. ein Gitter, ein Prisma, ein Interferometer oder ein sognanntes Inter- ferenzverlauffilter. Aus der Absorption der Strahlung durch das Meßgas im Vergleich zu einer Messung ohne absorbierendes Gas kann auf die Konzen¬ tration und gegebenenfalls auf die Art des Meßgases zurückgeschlossen werden. Der Absoφtionskoeffϊzient ist entsprechend dem Lambert- Beerschen Gesetz proportional zur Konzentration des Meßgases und der Länge des Meßvolumens. Um ausreichende Weglängen zu erzielen, wird häufig die Meßzelle mehrfach durchlaufen. Aus der Richtlinie 10/01 (Entwurf) des Vereins zur Förderung des Deut¬ schen Brandschutzes ist bekannt, daß die Konzentrationen, die bei einem Einsatz tolerierbar sind, sich an den maximalen Arbeitsplatzkonzentrationen (MAK-Werten) orientieren. Üblicherweise handelt es sich hierbei um Werte im ppm-Bereich. Dies wiederum fuhrt dazu, daß bei einer Weglänge von beispielsweise 10 m eine Absorption im Prozent-Bereich oder darunter nachzuweisen ist.The state of the art is, on the one hand, point-of-measurement devices: A commercially available device is, for example, the MLRAN device from Ansyco. A cuvette containing the gas mixture to be measured is irradiated by the radiation from an IR radiation source, see FIG. 4. This radiation is detected by an ER detector. A wavelength-selective element is introduced into the beam path, for example an interference filter in which a wavelength is selected, or a device is provided with which beams of different wavelengths can be successively selected, for example a grating or a prism Interferometer or a so-called interference curve filter. From the absorption of the radiation by the measuring gas in comparison to a measurement without an absorbing gas, conclusions can be drawn about the concentration and, if appropriate, the type of measuring gas. The Absoφtionskoeffϊzient is proportional to the concentration of the sample gas and the length of the measurement volume according to the Lambert-Beer law. In order to achieve sufficient path lengths, the measuring cell is often run through several times. It is known from Guideline 10/01 (draft) of the Association for the Promotion of German Fire Protection that the concentrations that can be tolerated during use are based on the maximum workplace concentrations (MAK values). Usually these are values in the ppm range. This in turn leads to the fact that an absorption in the percentage range or below can be demonstrated with a path length of, for example, 10 m.
Um eine Fernmessung durchzuführen, wurden und werden Laser- Verfahren (LIDAR-Light Detection and Ranging) entwickelt. Bei dem für eine selekti¬ ve Konzentrationsmessung eingesetzten DIAL- Verfahren, siehe Fig. 5, wer¬ den von zwei oder mehr Lasern oder einem abstimmbaren Laser zwei oder mehr Wellenlängen emittiert, von denen eine Linie - (λon) in Fig. 5 vom zu vermessenden Gas absorbiert, die andere - (λ0ff) - nicht absorbiert wird. Aus dem Verhältnis der Signale kann auf die Konzentration des zu vermes¬ senden Gases rückgeschlossen werden. In Fig. 5 ist ein Lidar mit "topo- grafischem" Reflektor (Hauswand) abgebildet.Laser methods (LIDAR-Light Detection and Ranging) have been and are being developed to carry out remote measurements. In the DIAL method used for a selective concentration measurement, see FIG. 5, two or more lasers or two tunable lasers are emitted by two or more lasers, one line of which - (λ on ) in FIG absorbed gas to be measured, the other - (λ 0 ff) - is not absorbed. The concentration of the gas to be measured can be deduced from the ratio of the signals. 5 shows a lidar with a "topographic" reflector (house wall).
Auf der anderen Seite werden Spektrometer verwendet. Bekannt ist z.B. das Fourier-Transform-IR-Spektrometer (FTIR) K 300 der Firma Kayser- Threde, mit dem in Emission heiße Gase vermessen werden können. Es können aber auch in Transmission Gase bei Umgebungstemperatur vermes¬ sen werden, siehe Fig. 6, wobei hier zur quantitativen Messung geeichte Strahler (Temperatur Tg) verwendet werden müssen.On the other hand, spectrometers are used. It is known e.g. the Fourier Transform IR spectrometer (FTIR) K 300 from Kayser-Threde, with which hot gases can be measured in emission. However, gases can also be measured in transmission at ambient temperature, see FIG. 6, with calibrated emitters (temperature Tg) having to be used here for the quantitative measurement.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Einrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, womit eine quantitative Fernmessung der Konzentration eines IR- aktiven Gases bei Umgebungstemperaturen unter Verzicht auf externe Strahlungsquellen ermöglicht wird und verschiedene Spektralkanäle parallel gemessen werden können. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 und Anspruch 6 aufgezeigten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung sind Ausfuhrungsbeispiele erläutert. Die Figuren der Zeichnung ergänzen diese Erläuterungen. Es zeigen :The present invention has for its object to provide a method of the type mentioned and a device for its implementation, which enables a quantitative remote measurement of the concentration of an IR-active gas at ambient temperatures without external radiation sources and different spectral channels can be measured in parallel . This object is achieved by the measures indicated in claim 1 and claim 6. Refinements and developments are specified in the subclaims and exemplary embodiments are explained in the following description. The figures in the drawing supplement these explanations. Show it :
Fig. 1 ein Schemabild eines Meßvorganges bezüglich seiner Geräteauf¬ stellung und Meßsituation in schematischer Darstellung,1 is a schematic representation of a measuring process with regard to its device setup and measuring situation,
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung eines Meßvorganges in einem Ausführungsbeispiel mit nur einem Schadstoff und dessen Ab¬ sorption bei einer Wellenlänge λ,2 shows a diagram to illustrate a measuring process in an exemplary embodiment with only one pollutant and its absorption at a wavelength λ,
Fig. 3 ein Schemabild eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem mit mehreren Spektralwerten gearbeitet wird,3 shows a schematic image of a further exemplary embodiment in which multiple spectral values are used,
Fig. 4 ein Schemabild gemäß einer Ausführungsform nach dem Stand der TechnikFig. 4 is a schematic image according to an embodiment according to the prior art
Fig. 5 ein Schemabild einer weiteren Ausführungsform nach dem Stand der Technik undFig. 5 is a schematic image of another embodiment according to the prior art and
Fig. 6 ein Schemabild einer dritten Ausführungsform nach dem Stand der Technik.Fig. 6 is a schematic image of a third embodiment according to the prior art.
Das erfindungsgemaße Verfahren mit seiner Einrichtung gestattet es, eine - mit gewissen Fehlergrenzen - quantitative Fern-Messung der Konzentration eines IR-aktiven Gases bei Umgebungstemperatur durchzuführen. Bestehen¬ de Verfahren werden dadurch abgelöst, daß durch die Verwendung eines linearen, gekühlten Detektorarrays und eines Gitters ein sehr kompaktes, tragbares Gerät zur Verfugung gestellt werden kann, welches rein passiv, d.h. ohne externe Strahlungsquellen arbeitet. Weitere Eigenschaft ist, daß durch die Verwendung der Detektorzeile oder einer zweidimensionalen An- Ordnung eine parallele Messung verschiedener Spektralkanäle durchgeführt wird. Dadurch ist es möglich, auch zeitlich schnell veränderliche Vorgänge (Brände, Rauchwolken) in Millisekunden bis Sekunden zu vermessen. Wei¬ terhin ermöglicht ein spezielles Verfahren (Mikroscan) die Angleichung der Empfindlichkeiten der Detektoren, so daß sehr kleine Signaldifferenzen in den verschiedenen Kanälen detektiert werden können, die zum Nachweis im ppm-Bereich notwendig sind.The method according to the invention with its device allows a quantitative remote measurement of the concentration of an IR-active gas at ambient temperature - with certain error limits. Existing methods are replaced by the fact that by using a linear, cooled detector array and a grating, a very compact, portable device can be made available which works purely passively, ie without external radiation sources. Another property is that by using the detector line or a two-dimensional Order a parallel measurement of different spectral channels is carried out. This makes it possible to measure quickly changing processes (fires, smoke clouds) in milliseconds to seconds. Furthermore, a special method (microscan) enables the sensitivities of the detectors to be matched, so that very small signal differences in the various channels can be detected, which are necessary for detection in the ppm range.
Ein Ausfiihrungsbeispiel einer nach dem vorgeschlagenen Verfahren durch¬ geführten Messung ist in der Fig. 1 skizziert. Der Sensor ist auf ein festes Hintergrundziel (im Beispiel ein Haus) mit der Temperatur Tj4 ausgerichtet. Zwischen Hintergrund und Sensor befindet sich die (vermutete) Schadstoff¬ wolke. Die Entfernung R zwischen Hintergrund und Sensor kann bis zu mehreren 100 m betragen. Die Temperatur der Schadstoffe hat die Tempera¬ tur der umgebenden Atmosphäre TA angenommen, die häufig nicht identisch mit der Temperatur in der Umgebung des Sensors (T$) ist.An exemplary embodiment of a measurement carried out according to the proposed method is outlined in FIG. 1. The sensor is aimed at a fixed background target (in the example a house) with the temperature Tj4. The (suspected) pollutant cloud is located between the background and the sensor. The distance R between the background and the sensor can be up to several 100 m. The temperature of the pollutants has assumed the temperature of the surrounding atmosphere TA, which is often not identical to the temperature in the vicinity of the sensor (T $).
Das Prinzip der Messung läßt sich folgendermaßen erkären, wobei für die Erläuterung nur ein Schadstoff und dessen Absoφtion bei einer Wellenlänge λ betrachtet wird.The principle of the measurement can be explained as follows, with only one pollutant and its absorption at a wavelength λ being considered for the explanation.
Die Bestimmung der Konzentration ergibt sich durch Messung der atmo¬ sphärischen Absoφtion/Transmission. Man hat:The determination of the concentration results from the measurement of the atmospheric absorption / transmission. One has:
Transmission τ(λ) = exp(-a(λ)cL)Transmission τ (λ) = exp (-a (λ) cL)
a(λ) spektraler Massenextinktionskoefϊϊzient (m2g_I) bzw. Volu- menexinktionskoefϊϊzient des betreffenden Schadstoffesa (λ) spectral mass extinction coefficient (m 2 g _I ) or volume extinction coefficient of the pollutant in question
c Konzentration (gm"3 bzw. entsprechend Definition von a(λ)) des Schadstoffesc concentration (gm "3 or according to the definition of a (λ)) of the pollutant
L Weglänge durch Schadstoffwolke Absoφtion A = 1 -τ = 1 -exp(-acL) (Gl. la)L Path length through pollutant cloud Absoφtion A = 1 -τ = 1 -exp (-acL) (Eq. La)
« l-(l-acQ = acL für acL « 1 (Gl. lb)«L- (l-acQ = acL for acL« 1 (Eq. Lb)
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Bei unbekannter Verteilung des Schadstoffs läßt sich das Konzentrations- Längenprodukt, das Integral über die Schadstoffkonzentration entlang der Verbindungslinie „R" nach Figur 1 über das Wegelement ds angeben. Das Konzentrations-Längenprodukt, die sogenannte Säulendichte, gibt ein Maß für die gesamte Schadstoffbelastung des mit Durchmesser R gegebenen Raumes.If the distribution of the pollutant is unknown, the concentration length product, the integral of the pollutant concentration along the connecting line “R” according to FIG. 1, can be specified via the path element ds. The concentration length product, the so-called column density, gives a measure of the total pollutant load of the Diameter R given space.
Da das absorbierende Molekül durch die Wellenlänge identifiziert ist, ist der Massenabsoφtionskoeffizient a bekannt. Eine Messung der Absoφti- on/Transmission liefert also primär das Konzentrations-Längenprodukt.Since the absorbing molecule is identified by the wavelength, the mass absorption coefficient a is known. A measurement of the absorption / transmission therefore primarily provides the concentration length product.
Sei ΔT = TH - T/^ die Temperaturdifferenz von Hintergrund zur Temperatur der Schadstofiwolke. Man zeigt (siehe Fig. 2), daß das relevante Signal für geringe Temperaturunterschiede ΔT genähertLet ΔT = TH - T / ^ be the temperature difference from the background to the temperature of the pollutant cloud. It is shown (see Fig. 2) that the relevant signal approximates ΔT for small temperature differences
Sfc = const. ΔT ASfc = const. ΔT A
ist. Die Konstante Sfc ist durch Messungen und Rechnungen aus den appa¬ rativen Rahmenbedingungen zu ermitteln.is. The constant Sfc is to be determined by measurements and calculations from the basic apparatus conditions.
Damit ist bei Kenntnis von ΔT die Ermittlung des Konzentrations- Längenproduktes nach Gleichung la oder lb möglich und bei Kenntnis der Weglänge L durch die Schadstoffwolke die (mittlere) Konzentration des ge¬ suchten Schadstoffes In der Fig. 2 ist die Lufttemperatur TA< Hintergrundtemperatur TH. Im um¬ gekehrten Fall ist das Signal dem Betrag nach gleich, entsteht aber durch optische Emission des Gases und nicht durch Absoφtion. Die oben be¬ schriebenen Zusammenhänge gelten entsprechend..With knowledge of ΔT, it is possible to determine the concentration length product according to equation la or lb and with knowledge of the path length L through the pollutant cloud, the (average) concentration of the pollutant sought 2, the air temperature TA <background temperature TH. In the opposite case, the signal is equal in magnitude, but arises through optical emission of the gas and not through absorption. The relationships described above apply accordingly.
Die notwendige Bestimmung der Temperaturdifferenz ΔT wird erfindungs¬ gemäß durch radiometrische Messung geleistet:According to the invention, the necessary determination of the temperature difference ΔT is carried out by radiometric measurement:
Die Strahlung der in der natürlichen und industriellen Umwelt vorkommen¬ den Oberflächen (außer blanken Metallen und ähnlichem) gleicht im Infraro¬ ten in sehr guter Näherung dem Schwarzen Strahler (Planckscher Strahler). Die Hintergrundtemperatur ist daher durch den spektralen Verlauf der Strahldichte definiert, der außerhalb der Absoφtionslinie(n) gemessen wird, d.h. durch den absoluten Betrag der Strahlung und den relativen spektralen Verlauf. Letzterer ist allein ausreichend, die Temperatur zu bestimmen. Hierdurch können auch Einflüsse von Aerosol-Extinktion auf die Strahlung berücksichtigt werden. Aerosole verursachen eine mit der Wellenlänge nur langsam variierende Extinktion, so daß aus der Form des Spektrums allein auf die Temperatur rückgeschlossen werden kann.The radiation of the surfaces occurring in the natural and industrial environment (except for bare metals and the like) is very similar in infrared to the black body (Planckian body). The background temperature is therefore defined by the spectral course of the radiance, which is measured outside the absorption line (s), i.e. by the absolute amount of radiation and the relative spectral course. The latter alone is sufficient to determine the temperature. In this way, influences of aerosol extinction on the radiation can also be taken into account. Aerosols cause an extinction which varies only slowly with the wavelength, so that the temperature can be inferred from the shape of the spectrum alone.
Die Temperatur der Schadstoffwolke wird dadurch bestimmt, daß man einen spektralen Kanal wählt, bei dem die Strahlung am Ort des Meßgeräts im we¬ sentlichen aus der gesuchten Entfernung stammt. Man überlegt sich folgen¬ des:The temperature of the pollutant cloud is determined by choosing a spectral channel in which the radiation at the location of the measuring device essentially originates from the distance sought. The following is considered:
Außerhalb der Schadstoffwolke ist die Zusammensetzung der Atmosphäre bekannt. Beispielsweise ist der Cθ2-Gehalt bekannt und mithin auch der spektrale Verlauf der Absoφtion, die z.B. bei 4.2 μm eine Absoφtionsban- de mit dem Extinktionskoeffizienten σ(λ) aufweist. Für eine interessierende Entfernung r wählt man nun eine Wellenlänge λ so, daß σ(λ) r « 1. Der ent¬ sprechende Spektralkanal empfangt Strahlung im wesentlichen aus dieser Entfernung. Dieses kann zu einer Temperaturbestimmung eingesetzt werden. Eine Verfeinerung ist, mit einer Reihe von Spektralwerten zu arbeiten, so daß iterativ, ausgehend von der Sensor-Umgebungstemperatur, das Tempe- ratuφrofil ermittelt wird. Dieses Prinzip wird z.B. in Fig. 6 realisiert.Outside the pollutant cloud, the composition of the atmosphere is known. For example, the CO 2 content is known, and consequently also the spectral course of the absorption, which, for example at 4.2 μm, has an absorption band with the extinction coefficient σ (λ). For a distance r of interest one chooses a wavelength λ such that σ (λ) r «1. The corresponding spectral channel receives radiation essentially from this distance. This can be used to determine the temperature. A refinement is to work with a range of spectral values, so that the temperature profile is determined iteratively, starting from the sensor ambient temperature. This principle is implemented, for example, in FIG. 6.
Ein anderes Verfahren besteht darin, die Schadstoff-Säulendichte relativ zu der eines anderen Gases anzugeben. Dazu wird als Referenz die Spektralsi¬ gnatur eines atmosphärischen Gases wie H20 oder C02 erfaßt, so daß für vorgewählte Wellenlängen durch das Signal ΔT • a ref • Cref bekannt ist. Das Signal des zu erfassenden Stoffs ergibt entsprechend den Wert ΔT- ax • Cx. Der RelativwertAnother method is to specify the pollutant column density relative to that of another gas. For this purpose, the spectral signature of an atmospheric gas such as H 2 0 or C0 2 is recorded as a reference, so that ΔT • a ref • C ref is known for preselected wavelengths. The signal of the substance to be detected accordingly gives the value ΔT- a x • C x . The relative value
ΔT- a, X _ ax ΔT- a, X _ a x
Xrel ~ X rel ~
ΔT- a ref ' Wef a ref- • WefΔT- a ref ' Wef a ref- • Wef
ist unabhängig von ΔT. ax und aref sind bekannt. Bei sinnvoller Wahl des Referenzgases ist seine Konzentration bekannt, zum Beispiel bei C02, wenn keine Brände vorliegen. Der Abstand R kann mit geeigneten Entfernungs¬ messern bestimmt werden. Damit ist cref auch bekannt und cx kann aus xref einfach berechnet werden.is independent of ΔT. a x and a ref are known. If the reference gas is selected sensibly, its concentration is known, for example at C0 2 , if there are no fires. The distance R can be determined using suitable range finders. This means that c ref is also known and c x can be easily calculated from x ref .
Eine weitere Auswertungsmöglichkeit ist die Berechnung der relativen Kon¬ zentration von Schadstoffen zur Erkennung der Zusammensetzung emittier¬ ter Gase. So läßt sich zum Beispiel bei Bränden auf das Brandgut und damit auf das Gefahrdungspotential schließen. A further evaluation possibility is the calculation of the relative concentration of pollutants for the detection of the composition of emitted gases. In the case of fires, for example, it is possible to draw conclusions about the fire material and thus the hazard potential.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Fernmessung von Luftschadstoffen und Spurengasen, insbesondere toxischen, speziell von Brand- und Katastrophenfällen durch Messung mit mindestens einer Wellenlänge, die vom Schadstoff absorbiert wird und mindestens einer weiteren, die nicht absorbiert wird, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß neben den Entfernungsmessungen zur absoluten Konzen¬ trationsbestimmung der Luftschadstoffe eine parallele passive spektralra- diometrische Messung von n Spektralkanälen durchgeführt wird und die Temperatur des Hintergrundes durch Auswertung der absoluten radiometri¬ schen Werte sowohl in jeweils einem Kanal als auch durch Auswertung des relativen spektralen Verlaufs in mehreren Kanälen bestimmt wird, wobei die Temperatur der Schadstoffwolke in der Entfernung (R) durch Auswertung des oder der Signale bei einer Wellenlänge λ bestimmt wird , in dem der atmosphärische Absoφtionskoeffϊzient σ(λ) einen Wert nahe 1/r hat und alle Signale optisch angezeigt werden.1. Method for remote measurement of air pollutants and trace gases, in particular toxic, especially fire and catastrophes, by measurement with at least one wavelength which is absorbed by the pollutant and at least one further one which is not absorbed, characterized in that in addition to the distance measurements In order to determine the absolute concentration of the air pollutants, a parallel passive spectrometric measurement of n spectral channels is carried out and the temperature of the background is determined by evaluating the absolute radiometric values both in one channel and by evaluating the relative spectral profile in several channels , the temperature of the pollutant cloud in the distance (R) being determined by evaluating the signal or signals at a wavelength λ in which the atmospheric absorption coefficient σ (λ) has a value close to 1 / r and all signals are displayed optically.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur bzw. der Temperaturverlauf iterativ durch mehrere Messungen mit abnehmendem Extinktionskoeffizienten σ, - ausgehend von der Tempe¬ ratur (TA) der Atmosphäre beim Meßsystem - und/oder durch Iteration mit zunehmendem Extinktionskoeffizienten - ausgehend von der Hintergrund¬ temperatur - bestimmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature or the temperature profile iteratively by several measurements with decreasing extinction coefficient σ, - starting from the temperature (TA) of the atmosphere in the measuring system - and / or by iteration with increasing extinction coefficient - starting from the background temperature - is determined.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen durch Symbole oder durch Falschfarbenkodierung in ei¬ nem Wärmebild dargestellt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the information is represented by symbols or by false color coding in egg nem thermal image.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß durch Mikroscan eines Detektorarrays die Lücken zwischen den Detektoren aufgefüllt werden und eine Responsivitätshomogenisierung der Detektoren durchgeführt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized gekenn¬ characterized in that the gaps between by microscan of a detector array the detectors are filled and a responsivity homogenization of the detectors is carried out.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß durch periodische oder eine andere geeignete Modulation der spektrale Verlauf zeitgleich mit dem spektralen Betrag gemessen wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized gekenn¬ characterized in that the spectral course is measured simultaneously with the spectral amount by periodic or other suitable modulation.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Temperaturdifferenz durch Relativmessung zweier Gaskomponenten eliminiert wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that the temperature difference is eliminated by relative measurement of two gas components.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An¬ sprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Entfernungen (R,L) zum Hintergrund bzw. zu einem Objekt im Zentrum der (vermuteten) Schadstoffwolke ein vorzugsweise Laser-Entfernungsmesser - beispielswei¬ se Laserdioden-Entfernungsmesser - und zur parallelen Messung der Spek¬ tralkanäle ein gekühltes ein- oder zweidimensionales Detektorarray sowie für wellenllängenselektive Maßnahmen ein Gitter oder Interferenzfilter an¬ geordnet und mit einem Anzeigegerät zu einer tragbaren Einheit zusammen¬ gefaßt sind.7. Device for carrying out the method according to one of claims 1-6, characterized in that a preferably laser range finder for measuring the distances (R, L) to the background or to an object in the center of the (suspected) pollutant cloud. for example laser diode rangefinders - and for the parallel measurement of the spectral channels a cooled one- or two-dimensional detector array and for wavelength-selective measures a grating or interference filter are arranged and combined with a display device to form a portable unit.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Wärmebildkamera bei dem linearen Detektorarray die durch dasGitter oder das Interferenzfilter aufgespaltene Strahlung aus einer bestimmten Richtung z.B während des Rücklaufs des Abtastspiegels auf das Detektorar¬ ray gebracht wird. 8. Device according to claim 7, characterized in that by means of a thermal imaging camera in the linear detector array, the radiation split by the grating or the interference filter is brought from a certain direction, e.g. during the return of the scanning mirror onto the detector array.
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