Океанографические приборы / CTД (nSTD) зонд ЛАМИНА

 

Основополагающим прибором и одновременно прототипом  уникальных океанологических приборов Измерительного Комплекса океанологических приборов нового класса на базе инновационной оптической nSTD-технологии является оптический nSTD-зонд. Его уникальность по сравнению с аналогичными по назначению традиционными CTD-зондами заключается прежде всего в том, что прецизионные измерения гидрофизических параметров в океане (солености S, температуры T и давления P – глубины погружения D) производятся без использования традиционных CTD-датчиков (подверженных различным нестабильностям из-за загрязнения, старения и прочих дестабилизирующих факторов) непосредственно через единый физически высокостабильный термодинамический параметр – показатель преломления морской воды n.

Возможность раздельного измерения гидрофизических параметров по одному параметру - показателю преломления n, связанному с ними сложной нелинейной зависимостью, достигается на основе разработанного и технически реализованного в ИОРАН нового принципа оптической автокомпенсации показателя преломления по каждым 2-м из 3-х измеряемых гидрофизических параметров, последующего прецизионного измерения скомпенсированных значений показателя преломления Dn_S, Dn_T, Dn_P высокочувствительным помехоустойчивым методом лазерной фотогетеродинной (или ахроматической) интерферометрии и автоматического вычисления в реальном времени  гидрофизических величин по прецизионным океанологическим таблицам показателя преломления морской воды.

Высокая абсолютная точность метода измерения показателя преломления (~ 3×10^-7) обусловлена непосредственным дискретным сравнением измеряемой величины (оптической длины пути n×l, где l – геометрическая длина измерительной базы интерферометра) с малой периодической образцовой мерой – длиной световой волны l, известной с высшей метрологической точностью. Практическая реализация столь высокой точности измерения показателя преломления в натурных условиях, то есть помехоустойчивость метода, достигается за счет все того же принципа оптической параметрической автокомпенсации изменения длины измерительной базы l под воздействием на конструкцию прибора вибрации кабель-троса, а также температуры и гидравлического давления окружающей среды.

Вышеописанное новое научно-техническое решение названо нами инновационной оптической nSTD-технологией и метрологически апробировано на макете оптического nSTD-зонда “Ламина” в лабораторных условиях в ИОРАН, в Вудсхолльском океанографическом институте в США и научно-исследовательском институте ресурсов моря IFREMER (Brest, France), а также в натурных условиях на судне “Профессор Сергей Дорофеев”.

Зарубежных аналогов оптическому nSTD-зонду “Ламина” по принципу действия не имеется, что лишний раз подтверждает его уникальность.