Laboratorul va utiliza cu precadere metode optice pentru detectia, identificarea si masurarea concentratiilor de poluanti (solizi, gazosi si lichizi) din aer, apa si sol. Instrumentele de detectie optica utilizeaza, fiecare, unul dintre fenomenele ce au loc la interactia radiatiei luminoase cu mediul investigat, considerat fenomen fizic util, celalate interactii fiind considerate ca perturbatoare si eliminate prin metode specifice de filtrare. 

Echipamentele de detectie optica ale LAST utilizeaza urmatoarele metode:

metoda retroimprastierii Mie/Raman - Radiatia transmisa de laser in atmosfera este imprastiata elastic pe aerosoli/inelastic pe vapori de apa, astfel incat radiatia care se intoarce de la fiecare volum de aer poate fi filtrata din fondul de radiatie, capata cu un telescop, detectata si analizata. Semnalul obtinut de la distante mari (sute, chiar mii de metri) contine informatii despre concentratia particulelor/moleculelor de pe directia fasciculului laser si despre anumite caracteristici fizice ale acestora. Datorita propagarii semnalului atat la emisie cat si la receptie cu viteza luminii, masuratoarea este practic instantanee. Prin aceasta metoda se pot ridica profile ale anumitor parametri atmosferici.

metoda absorbtiei diferentiale UV-VIS - Absorbtia diferentiala este o metoda ce se bazeaza pe faptul ca diferite tipuri de molecule absorb radiatia UV si vizibil pe anumite lungimi de unda caracteristice. Prin emisia unei raze de lumina cu un profil spectral cunoscut si prin investigarea domeniului spectral dupa ce lumina a trecut prin gazul de detectat, se pot determina atat compusii existenti in gaz, care absorb radiatia emisa, cat si concentratiile acestora. Cu ajutorul acestei metode se pot detecta mai multe tipuri de gaze dintr-o singura masuratoare (spectroscopie optica de absorbtie).

metoda fluorescentei induse laser - Fenomenul fizic util il constituie fluorescenta indusa de fasciculul laser in interactie cu clorofila si hidrocarburile din apa, care da informatii asupra prezentei, tipului si concentratiei elementului respectiv. Semnatura spectrala de fluorescenta caracteristica fiecarui compus poluant conduce la izolarea, identificarea si caracterizarea acestuia. Combinarea laserului de putere cu telescopul permite penetrarea radiatiei in adancime, in ciuda absorbtiei puternice, si obtinerea de profile ale compusilor monitorizati, pe acelasi principiu ca si metoda retroimprastierii Mie (spectroscopie optica de fluorescenta).

metoda absorbtiei in IR - Metoda se bazeaza pe caracteristicile specifice de absorbtie a energiei de catre un anumit gaz in regiunea IR a spectrului luminos. Prin aceasta metoda se detecteaza prezenta unei noxe sau a unei familii de noxe in atmosfera, folosind efectul de absorbtie de catre moleculele de gaz poluant  a radiatiilor din domeniul de unde specific. Calibrarea metodei pentru un anumit poluant se face prin filtrare spectrala. Cuantificarea concentratiei gazului detectat se face prin proportionalitate directa cu intensitatea radiatiei absorbite.

Tehnici:

detectie la distanta (profiling) - Teledetectia presupune achzitia de date si informatii despre anumite componente ale mediului investigat prin detectarea si masurarea radiatiei, particulelor si campurilor asociate cu obiecte localizate in vecinatatea senzorului. Detectia se face fara ca aparatul sa intre in contact direct cu mediul, de aceea trebuie folosite anumite metode de transfer al informatiei prin spatiu, de exemplu radiatia electromagnetica. Utilizarea radiatiei luminoase permite obtinerea raspunsului in timp real si, printr-o achizitie sucesiva a semnalului, ridicarea de profile functie de distanta pana la tinta. Prin scanare se poate acoperi o emisfera intr-un timp suficient de scurt pentru ca evolutia temporala a fenomenelor atmosferice sa poata fi surprinsa continuu. In acest mod, se obtine practic imaginea parametrilor atmosferici monitorizati (concentratii de aerosoli, vapori de apa etc.) cu rezolutie cvadri-dimensionala: 3D spatial + 1D temporal.

open-path (integrala) - Spre deosebire de metodele traditionale, metodele ce folosesc tehnologia open-path exclud prelevarea de probe, si permit investigarea de la distanta si in timp real a mediului. Tehnica consta in efectuarea masuratorii direct in mediul de investigat, pe o distanta relevanta (sute de metri), semnalul fiind integrat pe volumul respectiv. Astfel, pot fi identificate concentratii foarte mici de poluanti (de ordinul ppb), iar erorile datorate fluctuatiilor punctuale sunt complet eliminate.

Detectie punctuala - Tehnica detectiei punctuale se bazeaza pe contactul direct dintre senzor si mediul investigat, contact care determina variatia masurabila a unor caracteristici fizice sau chimice ale senzorului. In medii neomogene precum aerul sau apa, afectate de fluctuatii, detectia punctuala, care urmareste fidel aceste fluctuatii, poate produce rezultate eronate daca numarul de masuratori nu este suficient de mare pentru ca media acestora sa fie relevanta statistic. Asadar, pe langa dezavantajul ariei reduse de acoperire, tehnica punctuala este putin utilizabila in cazul mediilor in care se produc fenomene cu evolutie rapida.

Suport Teoretic

Imprastiere Mie/Raman

Absorbtia Diferentiala

Fluorescenta Indusa Laser

Absorbtie in IR

Detectie la Distanta

Detectie Punctuala

Open Path