Использование терагерцового излучения лазера на свободных электронах для определения концентрации воды в пламени

Исследована возможность измерения концентрации молекул H$_2$O в пламени по поглощению излучения лазера на свободных электронах терагерцового диапазона. Для этих измерений использована линия поглощения во вращательном спектре H$_2$O на частоте 77.32 см$^{-1}$. Эта линия обладает малой интенсивностью при комнатной температуре, в то время как при температуре около 1000 K ее интенсивность сравнима с наиболее сильными линиями. Экспериментально и теоретически исследована зависимость коэффициента поглощения излучения на частоте 77.32 см$^{-1}$ от температуры. Продемонстрирована возможность применения метода для измерений в сажистом пламени смеси С$_2$Н$_4$O$_2$/Ar, сильно рассеивающем излучение видимого и УФ диапазонов.