CC BY
9Радиостроение
Научно-практический журнал ИКр ://www. гас! iovega.su
Ссылка на статью: // Радиостроение. 2018. № 03. С. 17-29
Б01: 10.24108/^е^.0318.0000140
Представлена в редакцию: 30.04.2018
© НП «НЕИКОН»
УДК 551.501
Лидарный метод контроля толщины тонких пленок нефтепродуктов на безопасной для
зрения длине волны излучения
1 1 * Городничев В.А. , Белов М.Л. ' ,
Копысова Т.И.1, Михайловская М.Б.1
1МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
Ь л
Проведено исследование возможностей лазерного спектрофотометрического метода измерения толщины тонких пленок нефтепродуктов на водной поверхности при использовании дискретно перестраиваемого лазерного источника в безопасном для зрения узком спектральном диапазоне около 1,54 мкм. Лазерный спектрофотометрический метод основан на сглаживании сплайном спектральной зависимости коэффициента отражения водной поверхности и вычислении первой и второй производной коэффициента отражения. Результаты математического моделирования показывают, что метод позволяет при среднеквадратическом значении шума 1 % проводить измерения тонких пленок нефти с толщиной от ~ 1,5 мкм до ~ 20 мкм с погрешностью не более 30 %.
Ключевые слова: лазерный метод, коэффициенты отражения, толщина пленок нефти
Введение
В настоящее время наиболее эффективными методами оперативного дистанционного мониторинга нефтяных загрязнений на водной поверхности являются лазерные флуоресцентный и спектрофотометрический методы (см., например [1-8]).
Лидарный метод на основе лазерно-индуцированной флуоресценции является эффективным методом дистанционного контроля нефтяных загрязнений на водной поверхности. Однако, для флуоресцентных лидаров высота зондирования обычно не превышает 100-150 м. Небольшая высота зондирования приводит к небольшой полосе обзора на водной поверхности и как следствие к большому времени измерения.
Лазерные спектрофотометрические методы позволяют проводить мониторинг при больших высотах полета летательного аппарата, что обеспечивает большую полосу обзора на водной поверхности. Кроме того, важным преимуществом лазерного спектрофотомет-рического метода является относительная простота аппаратуры (и, следовательно, ее более низкая стоимость).
Наиболее важными параметрами нефтяного загрязнения являются его площадь и толщина нефтяного пятна на водной поверхности.
Сразу после разлива толщина нефтяной пленки может составлять несколько сантиметров. Через некоторое время толщина пленки уменьшается. Минимальную среднюю толщину нефтяного слика, при достижении которой пятно нефтяного загрязнения перестает существовать как единое целое, оценивают (в зависимости от сорта нефти) в пределах от нескольких микрометров до 100 мкм (см., например, [9]).
Оптические спектрофотометрические методы позволяют решить задачу измерения толщины пленок для трехслойной системы «воздух - пленка - подложка». Однако, «классический» спектрофотометрический метод предполагает проведение многоспектральных измерений (см., например [8,10,11]) - либо освещение поверхности с пленкой в широком спектральном диапазоне и формирование спектральной зависимости коэффициента отражения спектроанализатором в приемном тракте, либо использование источника с перестраиваемой в широком спектральном диапазоне длиной волны излучения. Например, в работе [10] описан метод, использующий дискретно перестраиваемый по длине волны
С02 -лазер, имеющий около 70 линий генерации в диапазоне 9,2-10,8 мкм.
В [12] предложен спектрофотометрический метод измерения толщины тонких пленок на подложке, использующий плавно или дискретно перестраиваемый по длине волны в узком спектральном диапазоне источник излучения. Способ основан на определении первой и второй производной (по длине волны) коэффициента отражения трехслойной системы «воздух - пленка - подложка».
Ниже исследуются возможности спектрофотометрического метода [12] для измерения толщины тонких пленок нефтепродуктов на водной поверхности при использовании дискретно перестраиваемого лазерного источника в спектральном диапазоне безопасном для зрения.
1. Постановка задачи
Считаем, что лазер облучает вертикально вниз (например, при мониторинге с авиационного носителя) водную поверхность. Полагаем, что лазерный пучок узкий, а длина волны зондирования лежит в ближнем или среднем инфракрасном спектральном диапазоне (так, что принимаемый лазерный сигнал создается излучением, зеркально отраженным водной поверхностью).
Тогда мощность принимаемого лазерного сигнала Рп пропорциональна коэффициенту отражения водной поверхности (чистой или загрязненной нефтепродуктами). Если приемный объектив перехватывает весь лазерный пучок, отраженный от водной поверхности, то мощность Рп можно записать в виде:
Рп = РоК^ (Л О , (1)
где: Р0 - мощность лазерного источника;
Яге/ (Л) - коэффициент отражения водной поверхности;
Л - длина волны зондирования.
Коэффициент отражения Яге/ (Л, ё) (трехслойной системы «воздух - пленка нефтяного загрязнения - вода») сложным образом зависит от толщины пленки и длины волны зондирования (см., например, [5,13]). Эта зависимость является основой всех (как пассивных, так и активных) спектрофотометрических методов измерения толщины пленок нефтепродуктов на водной поверхности (см., например, [5,8,10,11]).
При облучении плоской (для области блика) водной поверхности вертикально вниз коэффициент отражения Яге/(Л,ё) имеет вид (см., например, [5,13,14]):
Яге/ (Л ё) =
Г.2 + Г22зТ2 (Л) + 2г12г2зГ (Л) СР8[21( Л, ё)] 1 + г^Т2 (Л) + 2Г12Г2зТ (Л) СС8[2^( Л, ё)]
(2)
где:
Т(Л) = ехр(- ^) ; до,ё) = ^ ;
Л
Л
г23 =
(„2 -„з)2 + (¿2 -кз)2 . г _ -2 ; г12 -■
1
(1 -„2)2 + к2 ,
(1 + „2)2 + к2 '
(„2 + „з)2 + (¿2 + кз)'
п2,к2 и щ,къ- показатели преломления и поглощения нефтяного загрязнения и чистой воды (нижние индексы 1,2,3 относятся к воздуху, нефтепродукту и воде, соответственно; для воздуха „ =1, а к =0 ); г2 , г223 - коэффициенты отражения (энергетические) на границе двухслойных сред «воздух - нефть» и «нефть - вода» при облучении вертикально вниз; Т(Л) - коэффициент пропускания пленки нефтяного загрязнения.
Учтем, что тонких пленок Т(Л) «1, а показатели преломления и поглощения „2 з и к2,з слабо зависят от Л . Тогда, из формулы (2) после ряда преобразований получим выражение для определения толщины пленки ё из данных измерений:
В"ге/ (Л,ё) + — В'ге/ (Л ё)
Вге/ (Лё)
Л2
4жт
- ё,
(3)
где:
Яге/(Л,ё)(1 + г122г22з) -г122 -
2г12г2з(1 - Яге/(Л, ё))
„2 „2
Вге/ (Л ё) -
(4)
В'ге/ (Л, ё), в;е/ (Л, ё) - первая и вторая производная (по длине волны) коэффициента отражения трехслойной системы «воздух-пленка нефтепродукта-вода».
Формула (3) показывает, что толщину пленки нефтяного загрязнения на водной поверхности можно определить по результатам измерения спектральной зависимости коэффициента отражения Яге^ (Я, <) (по данным измерений мощности излучения, отраженного
от исследуемой водной поверхности), его первой Кге^ (Я, <) и второй Я"еу (Я, <) производных.
Это может быть реализовано, используя один перестраиваемый по длине волны в узком диапазоне лазер или блок лазерных излучателей.
2. Выбор безопасного для глаз спектрального диапазона перестройки
Использование лазерных источников излучения для мониторинга загрязнений и параметров природной среды всегда связано с опасностью для зрения. Однако, с точки зрения опасности для глаз не все равно какую длину волны использует лазерная система мониторинга.
Излучение лазеров в ультрафиолетовом спектральном диапазоне с длинами волн 0,18 - 0,38 мкм и в ближнем инфракрасном спектральном диапазоне с длинами волн свыше 1,4 мкм воздействует на передние среды глаза и является более безопасным, чем излучение в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне 0,38 - 1,4 мкм, проходящее через передние среды глаза и воздействующее на сетчатку (см., например, [15]).
Рисунок 1 [16] иллюстрирует безопасность излучения для глаз в спектральном интервале от ультрафиолетового до среднего инфракрасного диапазона.
На рисунке 1 приведена спектральная зависимость максимальной безопасной для глаз энергии лазерного импульса при диаметре лазерного пучка 50 мм, длительности импульса 6 нс и частоте повторения лазерных импульсов 100 Гц (при длительностях и частотах повторения импульсов излучения, характерных для систем лазерного дистанционного зондирования).
длины волны излучения
максимальная безопасная длягла-т энергия, Дж
10
10
■I
10
длина №ЛНЬЕ. МКМ
ю-
0,1
10
Рис.1. Спектральная зависимость максимальной безопасной для глаз энергии лазерного импульса
Из рисунка видно, что с точки зрения безопасности зрения в системах лазерного дистанционного зондирования лучше использовать источники лазерного излучения в спектральном диапазоне 1,4 - 2,5 мкм.
Такие лазерные источники с энергией в импульсе от единиц мДж до 10 мДж (подходящие для дистанционного лазерного зондирования) в настоящее время вполне доступны. Например, одним из наиболее подходящих вариантов может быть оптический параметрический генератор на Nd:YLF лазере (на фториде иттрия-лития с легированием неодимом) [17]. Эти источники излучения перестаиваются в спектральном диапазоне 1,5 - 2 мкм имеют энергию в импульсе ~ 4 мДж, длительность импульса 6 - 10 нс и частоты повторения импульсов 100 - 1000 Гц.
3. Математическое моделирование работы лидарного метода контроля толщины тонких пленок нефтепродуктов в узком спектральном диапазоне около 1,54 мкм длины волны излучения
Для исследования возможностей спектрофотометрического метода измерения толщины тонких пленок нефти при использовании дискретно перестраиваемого лазерного источника в узком спектральном диапазоне около 1,54 мкм проводилось математическое моделирование.
Для математического моделирования работы описанного лидарного метода использовались оптические характеристики (показатели преломления и поглощения) «типичной» нефти и чистой морской воды [18]. Среднеквадратическое значение шума измерения задавалось в диапазоне от 0 до 3 %.
При моделировании производные, входящие в выражение (3), вычислялись, используя «измеренные» значения коэффициента отражения Ягеу (Л, d) на пяти длинах волн ( Л^
=1,54-2 АЛ мкм, Л 2 = 1,54- АЛ мкм, Л3 =1,54 мкм, Л 4 = 1,54+ АЛ мкм, Л5 = 1,54+2 АЛ
мкм, АЛ задавалось от 0,0001 до 0,01 мкм.
На рисунке 2 показана спектральная зависимость коэффициента отражения Яге^
системы «воздух - пленка нефти - вода» от длины волны зондирования в спектральном диапазоне 1,52 - 1,56 мкм для толщины пленки ё=10 мкм.
1,52 1,53 1,54 1,55 1,5(5
Рис. 2. Спектральная зависимость коэффициента отражения системы «воздух - пленка нефти - вода»
Из рисунка 2 видно, что коэффициент отражения трехслойной системы «воздух -пленка нефти - вода» очень сильно изменяется даже в небольшом спектральном интервале 1,52 - 1,56 мкм.
4. Результаты математического моделирования работы лидарного метода контроля толщины тонких пленок нефтепродуктов в узком спектральном диапазоне около длины волны 1,54 мкм
Результаты моделирования показывают, что метод, основанный на определении определении первой и второй производной коэффициента отражения, позволяет определять на водной поверхности толщины тонких пленок нефтепродуктов.
На рисунке 3 показан результат восстановления толщины пленки нефти из данных
измерений при Х^=1,52 мкм, Х2 = 1,53 мкм, Х3 =1,54 мкм, Х4 = 1,55 мкм, Х5 = 1,56 мкм (при АХ = 0,01 мкм) в идеальном случае отсутствия шума измерения.
с1н, МКМ
^ _!_!_й, мкм
0 5 10 15 20
Рис.3. Результат восстановления толщины пленки нефти в случае отсутствия шума измерения
На рисунке сплошная красная линия показывает восстановленное значение толщины пленки ён. Сплошная черная линия на рисунке показывает действительное значения толщины, а пунктирные черные линии - 30% отличие найденного значения толщины пленки ё н от действительного значения толщины d .
Из рисунка видно, что даже в отсутствие шумов измерений возникают ошибки, связанные с погрешностями вычисления первой и второй производных из дискретного (из пяти значений) набора коэффициента отражения. В условиях реальных шумов измерения алгоритм восстановления толщины пленки нефти из данных измерений становится неустойчивым и приводит к очень большим ошибкам определения ё даже при небольшом шуме измерения.
На рисунках 4 и 5 показаны случайные реализации - результаты восстановления толщины пленки нефти из данных измерений при среднеквадратическом значении шума 0,1% (рисунок 4) и 1% (рисунок 5). Остальные условия те же, что и для рисунка 3.
Из рисунка 4 видно, что даже при небольшом шуме 0,1% определить толщину пленки не всегда удается. Основной причиной являются большие ошибки вычисления первой и второй производной из-за влияния шума измерения (задача вычисления производных функций по данным измерений в условиях шума относится к некорректным математическим задачам).
Рис.4. Результат восстановления толщины пленки нефти при среднеквадратическом значении шума
измерения 0,1%
Рис.5. Результат восстановления толщины пленки нефти при среднеквадратическом значении шума
измерения 1%
Для уменьшения влияния шумов на результаты определения вычисления первой и второй производной и измерения ё использовались специальная процедура обработки -сглаживание сплайном измеренной спектральной зависимости коэффициента отражения перед процедурой получения первой и второй производной.
На рисунке 6 показана зависимость найденного значения толщины пленки от
действительного значения толщины ё в случае шума измерения со среднеквадратическим значением 1% после использования предварительной обработки - сглаживания сплайном спектральной зависимости данных измерений. Красные линии на рисунке - это среднее значение (сплошная красная линия) и среднеквадратичное отклонение от среднего значения (пунктирная красная линия) по 10000 реализаций шума измерения. Остальные условия те же, что и для рисунков 3 - 5.
а
20 15 10 5
0
II, мкм
1 1 1/
/
/
/
/ у
/ /
х /
-
/
/
' У
-
1 1
мкм
10
15
20
Рис.6. Результат восстановления толщины пленки нефти при среднеквадратическом значении шума измерения 1% после сглаживания сплайном спектральной зависимости данных измерений
Из рисунка 6 видно, метод, основанный на соотношении (3) и сглаживании сплайном спектральной зависимости данных измерений позволяет с погрешностью ~ 30% и менее определять толщину пленки от ~ 1,5 мкм до ~ 20 мкм.
Таким образом, результаты математического моделирования показывают, что метод, основанный на сглаживании сплайном спектральной зависимости коэффициента отражения водной поверхности и вычислении первой и второй производной коэффициента отражения, позволяет при среднеквадратическом значении шума 1 % проводить измерения тонких пленок нефти с толщиной от ~ 1,5 мкм до ~ 20 мкм с погрешностью не более 30 %.
Заключение
Проведено исследование возможностей лазерного спектрофотометрического метода измерения толщины тонких пленок нефтепродуктов на водной поверхности при использовании дискретно перестраиваемого лазерного источника в безопасном для зрения узком
спектральном диапазоне около 1,54 мкм. Результаты математического моделирования показывают, что лазерный метод, основанный на сглаживании сплайном спектральной зависимости коэффициента отражения водной поверхности и вычислении первой и второй производной коэффициента отражения, позволяет при среднеквадратическом значении шума 1 % проводить измерения тонких пленок нефти с толщиной от ~ 1,5 мкм до ~ 20 мкм с погрешностью не более 30 % .
Список литературы
1. Pashayev A., Tagiyev B., Allahverdiyev K., Musayev A., Sadikhov I. LIDAR for remote sensing of contaminations on water and earth surface taking place during oil-gas production // Proc. of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). 2015. Vol. 9810. Pp. 981018-1 - 981018-7. DOI: 10.1117/12.2225219
2. Palombi L., Lognoli D., Raimondi V. Fluorescence LIDAR remote sensing of oils: merging spectral and time-decay measurements // Proc. of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). 2013. Vol. 8887. Pp. 88870F-1 - 88870F-8. DOI: 10.1117/12.2030204
3. Brown C.E. Laser fluorosensors // Oil spill science and technology: prevention, response and clean up / Ed. by M. Fingas. Burlington: Elsevier, 2011. Ch. 7. Pp. 171-184.
4. Vasilescu J., Marmureanu L., Carstea E., Cristescu C.P. Oil spills detection from fluorescence lidar measurements // U.P.B. Scientific Bull. Ser. A: Applied Mathematics and Physics. 2010. Vol. 72. No. 2. Pp. 149-154.
5. Козинцев В.И., Белов М.Л., Городничев В.А., Смирнова О.А., Федотов Ю.В. Лазерный метод измерения толщины пленок нефти на взволнованной морской поверхности, основанный на определении разности набега фаз в пленке для длин волн зондирования // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. № 10. С. 932-935.
6. Стрелков Б.В., Белов М.Л., Тухватуллина С.А., Городничев В.А. Лазерный метод обнаружения нефтяных загрязнений на взволнованной морской поверхности, использующий угловое сканирование // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 7. С. 187-198. DOI: 10.7463/0712.0413496
7. Measures R.M. Laser remote sensing: Fundamentals and applications. Malabar: Krieger Publ. Co., 1992. 510 p.
8. Березин С.В. Разработка дистанционного лазерного измерителя толщины нефтяных пленок на взволнованной морской поверхности: дис. ...канд. техн. наук. М., 2006. 115 с.
9. Матишов Г.Г., Никитин Б.А., Сочнев О.Я. Экологическая безопасность и мониторинг при освоении месторождений углеводородов на арктическом шельфе. М.: ГазОил пресс, 2001. 231 с.
10. Белов М.Л., Березин С.В., Городничев В.А., Козинцев В.И. Метод контроля толщины тонких пленок нефтепродуктов на водной поверхности, основанный на использовании лазера с перестраиваемой длиной волны излучения // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15. № 2. С. 203-205.
11. Комраков Б.М., Шапочкин Б.А. Измерение параметров оптических покрытий. М.: Машиностроение, 1986. 132 с.
12. Белов М.Л., Городничев В.А., Козинцев В.И., Федотов Ю.В. Способ измерения толщины тонких пленок на подложке: пат. 2395788 Российская Федерация. 2010. Бюл. № 21. 8 с.
13. Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды: учеб. пособие / В.И. Козинцев, В.М. Орлов, М.Л. Белов и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 527 с.
14. Борн М., Вольф Э. Основы оптики: пер. с англ. 2-е изд. М.: Наука, 1973. 719 с. [Born M., Wolf E. Principles of optics. 2nd ed. N.Y.: McMillan Publ., 1964. 808 p.].
15. ГОСТ 31581-2012. Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий. Введ. 2015-01-01. М.: Стандартинформ, 2013. 18 с.
16. Corbett J., Woods M. UV laser radiation: skin hazards and skin protection controls // Intern. laser safety conf.: ILSC 2013 (Orlando, FLA, USA, March 18-21, 2013): Proc. Laser Institute of America (LIA), 2013. Article 303. 8 p. Режим доступа: http://www.slac.stanford.edu/cgi-wrap/getdoc/slac-pub-15357.pdf (дата обращения 15.12.2018).
17. Оптические параметрические генераторы (О111), с высокой энергией импульса / OPO SERIES. Режим доступа: http://www.nanointek.ru/assets/files/OPO.pdf (дата обращения 02.12.2015).
18. Гуревич И.Я., Шифрин К.С. Отражение видимого и ИК-излучения нефтяными пленками на море // Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. Новосиб.: Наука, 1979. С. 166-176.
Radio Engineering
Radio Engineering, 2018, no. 03, pp. 17-29. DOI: 10.24108/rdeng.0318.0000140 Received: 30.04.2018
© NP "NEICON"
Monitoring Lidar Method of Thin Oil Film Thickness at Eye-safe Wavelength of Radiation
V.A. Gorodnichev1, M.L. Belov1'*' T.I. Kopisova1, M.B. Mikhailovskaya1
b eloviSbmstu ju
:Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia
Keywords: laser method, reflection coefficient, oil film thickness
At the present time most powerful methods for remote sensing of oil pollution on water surface are laser fluorescent and laser spectrophotometry methods.
However, remote sensing range for laser fluorescent method is 100 - 150 m at most.
Laser spectrophotometric methods allow to perform of oil pollution monitoring for airborne high altitude. At high-altitude a airborne lidar monitors a large stripe on water surface.
Too distinct advantage of laser spectrophotometry methods in comparison with laser fluorescent methods is relative simplicity of equipment (hence lower equipment cost).
It is advanced to usage of wavelength 1,54 p,m in near infrared spectral band (optical parametric oscillator based on Nd:YLF laser). This wavelength is eye-safe wavelength and can be used for monitoring of oil pollution on water surface.
Opportunity analysis of laser spectrophotometric measurement method of thin oil film thickness on water surface when using discretely tunable laser in eye-safe narrow spectral band at about 1,54 p,m is carried out. Laser spectrophotometric method based on spectral dependence spline smoothing of water surface reflection coefficient and calculation of first and second differential coefficient for water surface reflection coefficient.
To estimate measurement error of thin oil film on water surface we have run the mathematical simulation. Mathematical simulation results show that laser spectrophotometric method based on using discretely tunable laser in narrow spectral band at about 1,54 p,m allows to perform measurements of thin oil film for thickness from ~ 1,5 p,m till ~ 20 p,m with an accuracy no more 30 % at mean square root of noise 1 %.
References
1. Pashayev A., Tagiyev B., Allahverdiyev K., Musayev A., Sadikhov I. LIDAR for remote sensing of contaminations on water and earth surface taking place during oil-gas production. Proc.
of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), 2015, vol. 9810, pp. 981018-1 - 981018-7. DOI: 10.1117/12.2225219
2. Palombi L., Lognoli D., Raimondi V. Fluorescence LIDAR remote sensing of oils: merging spectral and time-decay measurements. Proc. of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), 2013, vol. 8887, pp. 88870F-1 - 88870F-8. DOI: 10.1117/12.2030204
3. Brown C.E. Laser fluorosensors. Oil spill science and technology: prevention, response and clean up / Ed. by M. Fingas. Burlington: Elsevier, 2011. Ch. 7. Pp. 171-184.
4. Vasilescu J., Marmureanu L., Carstea E., Cristescu C.P. Oil spills detection from fluorescence lidar measurements. U.P.B. Scientific Bull. Ser. A: Applied Mathematics and Physics, 2010, vol. 72, no. 2, pp. 149-154.
5. Kozintsev V.I., Belov M.L., Gorodnichev V.A., Smirnova O.A., Fedotov Yu.V. Determination of phase incursion difference in a film for sounding wavelengths as a base for a laser method of measurements of oil film thickness on a rough sea surface. Atmospheric and Oceanic Optics, 2007, vol. 20, no. 10, pp. 850-853.
6. Strelkov B.V., Belov M.L., Tukhvatullina S.A., Gorodnichev V.A. Laser method of detection of oil pollution on rough sea surface using angle scanning. Nauka i obrazovanie MGTU im. N.E. Baumana [Science and Education of the Bauman MSTU], 2012, no. 7, pp. 187-198.
DOI: 10.7463/0712.0413496 (in Russian)
7. Measures R.M. Laser remote sensing: Fundamentals and applications. Malabar: Krieger Publ. Co., 1992. 510 p.
8. Berezin S.V. Razrabotka distantsionnogo lazernogo izmeritelia tolshchiny neftianykhplenok na vzvolnovannoj morskoj poverkhnosti [Development of remote laser sensor oil for film thickness on rough sea surface. Cand. diss.]. Moscow, 2006. 115 p. (in Russian).
9. Matishov G.G., Nikitin B.A., Sochnev O.Ya. Ekologicheskaia bezopasnost' i monitoring pri osvoenii mestorozhdenij uglevodorodov na arkticheskom shelfe [Ecological safety and monitoring during opening of fossil fuels deposits on arctic shelf]. Moscow: GazOil press, 2001. 231 p. (in Russian).
10. Belov M.L., Berezin S.V., Gorodnichev V.A., Kozintsev V.I. Method of measuring the thickness of thin oil films on water surface using tunable lasers. Atmospheric and Oceanic Optics, 2002, vol. 15, no. 2, pp. 179-181.
11. Komrakov B.M., Shapochkin B.A. Izmerenie parametrov opticheskikh pokpytij [Parameter measurement of optical coating]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 1986. 132 p. (in Russian).
12. Belov M.L., Gorodnichev V.A., Kozintsev V.I., Fedotov Yu.V. Sposob izmereniia tolshiny tonkikh plenok na podlozhke [Measurement procedure of thin film on base thickness]. Patent RF, no. 2395788. 2010 (in Russian).
13. Optiko-electronnye sistemy ekologicheskogo monitoringa prirodnoj sredy [Optoelectronic systems of environment ecologic monitoring]: a textbook / V.I. Kozintsev, V.M. Orlov, M.L. Belov a.o. Moscow: Bauman MSTU Publ., 2002. 527 p. (in Russian).
14. Born M., Wolf E. Principles of optics. 2nd ed. N.Y.: McMillan Publ., 1964. 808 p. (Russ. ed.: Born M., Wolf E. Osnovy optiki. 2nd ed. Moscow: Nauka Publ., 1973. 719 p.).
15. GOST 31581-2012. Lazernaia bezopasnost'. Obchshie trebovaniiapri razrabotke i ekspluatatsii lazernykh izdelij. Vveden 2015-01-01 [GOST 31581-2012. Laser safety. General safety requirements for development and operation of laser products. Enter 2015-01-01]. Moscow: Standartinform Publ., 2013. 18 p. (in Russian).
16. Corbett J., Woods M. UV laser radiation: skin hazards and skin protection controls. Intern. laser safety conf.: ILSC 2013 (Orlando, FLA, USA, March 18-21, 2013): Proc. Laser Institute of America (LIA), 2013. Article 303. 8 p. Available at: http://www .slac.stanford.edu/cgi-
wrap/getdoc/slac-pub-15357.pdf, accessed 15.12.2018.
17. Opticheskieparametricheskie generatory (OPG) s vysokoj energiej impul'sa [Optical parametric oscillators with high pulse energy] / OPO SERIES. Available at: http://www.nanointek.ru/assets/files/OPO.pdf, accessed 02.12.2015 (in Russian).
18. Gurevich I.Ya., Shifrin K.S. Otrazhenie vidimogo i IK-izlucheniia neftianymi plenkami na more [Visible and IR radiation reflection by oil film on sea]. Opticheskie metody izucheniia okeanov i vnutrennikh vodoemov [Optical techniques of oceans and inland water reservoirs examination]. Novosibirsk: Nauka Publ., 1979. Pp.166-176 (in Russian).
