液滴半径与其侧向散射光通量关系的实验

为开发基于侧向散射光通量的喷雾液滴直径全场测量方法.搭建了均匀液滴射流发生器和侧向散射光通量测试装置.基于微粒几何散射理论,利用均匀液滴射流发生器实验研究了液滴半径与其侧向散射光通量之间的关系.在不同的侧向散射角下,用数字相机测量了水和0#柴油的单粒径液滴射流在不同粒径下的侧向散射光通量,并分析了它们之间的关系.实验结果表明:液滴半径与其侧向散射光通量之间存在明显的二次函数关系,拟合的相关系数大于0.98;侧向散射角的大小以及液体的种类均不会改变两者之间的二次函数关系,仅影响该关系式系数的大小.结果为基于侧向散射光通量实现喷雾雾滴直径的全场测量提供了重要依据.     

多粒子的侧向散射光偏振性质分析

分别用直径0.22μm和0.494μm的粒子与过滤的蒸馏水制成不同浓度的悬浮液作为散射粒子场,来寻求用散射光分析未知群粒子场粒子性质的新的方法.实验结果表明,多粒子散射的散射光总光强与单粒子相似,但其垂直偏振分量和水平偏振分量却随着观测面内散射角的改变而有着显著的不同变化,此结论可用于探测未知群粒子场粒子和入射光相关性质的新方法.     

双散射角光学粒子计数器的研制

为了实现同时测量气溶胶粒子的谱分布和折射率,研制了一种新的双角度光学粒子计数器(D-OPC),该计数器采用60°和110°双散射角系统对气溶胶谱分布进行测量.利用Mie散射理论定义敏感函数,选取两个最佳的散射角,使其既对折射率敏感又不线性相关.然后,利用气溶胶折射率对两个散射角系统敏感性的差异来反演气溶胶折射率.最后,利用该仪器对大气气溶胶谱分布以及折射率进行实际测量.与TSI公司黑炭仪和浊度计测量的吸收系数和散射系数对比表明,双散射角光学粒子计数器测量气溶胶折射率和谱分布结果合理,测量误差<20%,可以满足同时测量气溶胶粒子谱分布和折射率的需要.     

电子线的虚源位置计算研究

为了了解不同能量、限光筒大小对电子线"虚源"位置的影响。本文通过利用矩阵电离室Matrixx和有机玻璃板模体分别对电子线能量6Mev、9Mev、12Mev、16Mev、20Mev,对射野6×6、10×10、15×15、20×20及对限光筒到皮肤距离0cm、5cm、10cm、15cm进行测量。结果发现,用剂量距离平方反比计算的虚源到照射筒底的平均位置约为85cm,而用照射野大小随距离成正比的方法计算得到的虚源的平均距离为88cm,二者相差明显。因此,二种方法计算的结果不同,虚源位置的校准不可单纯使用剂量距离平方反比方法进行。     

基于太赫兹目标散射特性测试系统的设计与应用

搭建了以卧式自动旋转台、立式自动旋转台、龙门架、运动控制器等组成的太赫兹波目标散射特性测试系统,实现了收发分置与收发同置的低频太赫兹波在粗糙铝表面的散射实验测试工作,表明:在收发分置时金属粗糙铝表面散射范围较大,散射角小于30°时散射曲线下降较快,超过30°时散射曲线变化变得缓慢,且在45°附近出现了一个小的散射峰,在收发同置时金属粗糙铝表面散射信号随散射角度变化明显,当散射角达到10°时,散射信号几乎衰减为0,对于同一入射波源,粗、细铝板散射效果显现出不同的现象,其中在细铝板散射曲线中出现信号强度明显的振荡现象.     

散射光法探测微米群粒子场粒子性质的应用研究

提出了用激光进行散射光分析来探知未知群粒子场粒子性质的新的方法.实验中用直径0.22 μm和0.494 μm的粒子分别与过滤的蒸馏水制成不同浓度的悬浮液作为散射粒子场,并采用了波长为0.632 8 μm的激光.通过理论分析,并进行实验研究发现,在微米级群体粒子散射场中,粒子侧向散射光的退偏振情况与粒子的直径密切相关,直径大的粒子其水平方向线偏振度远小于直径小的粒子,而其垂直方向的线偏振度却远大于直径小的粒子.此结论可用作探测未知群粒子场粒子性质特别是用于粒子大小区别判断.     

自动站与人工站地温观测数据差异及原因分析

根据德州2006—2007年自动站和人工站地温平行观测数据,分析地面、5～320cm层地温对比差值的日、月变化规律及原因。结果表明：0～15cm层差值日变化随着温度升高而增大,即白天差异较大,夜间差异较小。地面0cm、地面最高、地面最低温度的人工观测值偏低,月平均差值均为负值。其中地面最高温度差值变化幅度最大,标准差为0.62℃;其次是地面最低温度,标准差为0.23℃;地面0cm层差值变化幅度最小,标准差为0.15℃。15～20cm层月平均差值为正值;5～10cm、40～320cm层月平均差值为负值,并且差值变化幅度随土壤深度加深而变小。分析结果表明：季节和温度的变化是导致地温差值大小的主要原因。     

群粒子场粒子性质的侧向散射光分析

分别用直径0.22μm和0.494μm的粒子与过滤的蒸馏水制成不同浓度的悬浮液作为散射粒子场,来寻求用散射光分析未知群粒子场粒子性质的新的方法.实验结果表明,群体散射场侧向散射光的退偏振情况与粒子的直径密切相关,直径大的粒子其水平方向线偏振度远小于直径小的粒子,而其垂直方向的线偏振度却远大于直径小的粒子,此结论可用作探测未知群粒子场粒子性质的新方法.     

校准能见度仪用标准散射体定标系统装调技术

为了实现校准能见度仪用标准散射体的快速高精度定标,依据标准散射体校准前向散射式能见度仪的校准原理,提出了一种新型的校准能见度仪用标准散射体定标系统,重点研究了该系统的装调技术。根据定标系统的组成与工作原理,建立了定标系统装调光学模型,并提出由抛物面反射镜与全景成像能量检测系统相对位置装调以及抛物面反射镜与低反射率球形屏幕系统相对位置装调组成的定标系统装调方案。建立校准能见度仪用标准散射体定标系统极限误差计算模型,在入射光线角度为45°的情况下,计算出装调过程中抛物面反射镜与低反射率球形屏幕系统平移误差与倾斜误差的极限装调误差分别为3.18°和0.847°,抛物面反射镜与全景成像能量检测系统平移误差与倾斜误差的极限装调误差的极限装调误差均为2.14 pixel。实验证明装调后的校准能见度仪用标准散射体定标系统的最大角度检测误差为0.795°,满足定标系统的角分辨率是1°的使用要求。     

光学表面X射线异常散射现象

研究了用掠入射散射法测量光学表面散射分布实验中存在的异常散射现象。首先,介绍了实验装置,并用原子力显微镜(AFM)测量了样品的表面粗糙度, 给出了工作波长为0.154 nm时不同样品在不同掠入射角下的表面散射分布。然后,分析了异常散射角与临界角的关系。最后,对影响散射强度的因素进行了分析。实验结果表明：当掠入射角大于临界角时能观测到光学表面的异常散射现象。在波长一定的情况下,异常散射角与样品材料有关,与掠入射角和表面粗糙度无关;异常散射角略小于临界角,误差变化为-8.6%~-0.9%。另外,镜像反射强度随着入射角和表面粗糙度的增大而迅速减弱,但异常散射强度与镜像反射强度的比值（峰值比）反而随着掠入射角或表面粗糙度的增大而增大,其比值在0.012~2.667变化。结果证明样品的材料和表面形貌是影响异常散射分布的两个重要因素。