玻璃微珠颗粒系中超声散射的数值和实验研究

利用超声在球形颗粒中的单散射理论模型, 分析了散射系数计算收敛问题, 玻璃微珠颗粒的散射声压分布和消声系数随物性参数和颗粒尺寸参数的变化关系, 进而研究了不同粒度分布颗粒群中声衰减谱的特性. 由变声程脉冲回波法测量了3种不同粒度分布玻璃微珠声散射衰减谱, 与理论计算进行了对比, 二者较好地吻合. 结果表明, 具有合适物性参数的弹性颗粒声散射模型可用于声散射衰减谱准确预测, 采用宽频超声衰减谱有利于对颗粒系进行粒度分布分析.     

氟化铅晶体中的散射颗粒

本文根据光学微镜观察、电子探针和扫描电镜的ＥＤＳ成分分析,首次确定存在于氟化铅晶体中的散射颗粒为金属铅,其形态具有从无规则形向菱形多面体逐渐演化的特征,这些颗粒中总有一个比较平直的表面与氟化铅晶体的（１００）面相平行,推测它们的形成经历了金属铅的还原、熔体的包裹,定向成核和固化等过程。     

双层球形颗粒的光散射计算

在光散射颗粒测量技术中,Mie散射理论的计算非常重要。本文中讨论了双层球形颗粒光散射的计算方法,对计算过程中不同函数参量选用了合适的递推计算方法,改进的计算方法克服了以前算法在实际运算中遇到的误差。计算了若干物理量,如消光系数、散射系数、吸收系数以及CPU运算速度。计算结果表明,选用的方法简单、迅速、稳定且误差小。     

双层球形颗粒的光散射计算

在光散射颗粒测量技术中．Mie散射理论的计算非常重要。本文中讨论了双层球形颗粒光散射的计算方法．对计算过程中不同函数参量选用了合适的递推计算方法．改进的计算方法克服了以前算法在实际运算中遇到的误差计算了若干物理量．如消光系数、散射系数、吸收系数以及CPU运算速度,计算结果表明．选用的方法简单、迅速、稳定且误差小。     

界面声散射数值模拟中的突变边界处理及有效性分析

利用在边界突变点处设置两个速度值的方法,解决界面声散射数值模拟中的阻抗突变边界的积分奇异性问题。同时把界面对入射声音的响应局限在声散射方面,仅关心散射声场的声压方向性分布而不考虑吸声效果,可以通过边界元法得到较准确的界面散射极响应图。精确理论解和实验分析表明该处理方法在界面散射的预测中是有效的。     

基于COMSOL的超声层析成像仿真及图像重建

为了验证三角形和四边形准则的二值逻辑反投影(Binary Logic Back Projection,BLBP)算法在超声层析成像重建过程中的可行性,以超声层析成像的重建区域中同时含有圆柱形和椭圆柱形障碍物为例,利用COMSOL对成像区域内存在障碍物的声场进行仿真,得到声场声压分布。然后,通过提取和处理所获取的声压分布,获得信号矩阵。最后,将信号矩阵代入二值逻辑反投影算法进行图像重建。仿真结果表明:当入射波的波长λ远小于障碍物的尺寸时,声衍射的现象并不明显。重建结果表明:两种准则在几何近似理论下可行,且四边形准则的效果优于三角形准则。     

多角度动态光散射法的纳米颗粒精确测量

基于动态光散射原理,采用自主研发的多角度动态光散射装置,对纳米及亚微米颗粒粒径准确测量方法进行了探究。自研装置采用带有光阑组的精密入射光路设计,以及匹配液池及Beam-stop设计,极大提高了信噪比;同时避免了测量角度的互补方向上,由于样品池与空气界面折射率不同导致的反射光信号对有效信号的干扰。在此基础上,对不同浓度、粒径的聚苯乙烯(PS)颗粒溶液进行了测定及不确定度分析。结果表明,对同一粒径的PS颗粒,增加颗粒浓度时,多重散射首先发生于大、小测量角度,越接近90°,发生多重散射的浓度越高;随着粒径增大,受不可忽略的颗粒间相互作用的影响,粒径测量结果表现出了强烈的角度依赖性,甚至波动性。     

动态光散射在颗粒检测中的应用

动态光散射(DLS)是常用的一种用于检测颗粒粒径分布的方法.本文中详细介绍了该技术在测量颗粒粒径、介电常数、传导率、旋转扩散系数、环境的影响以及结晶条件等方面的研究进展,并对该技术的发展及应用做出了进一步的讨论.     

动态光散射在颗粒检测中的应用

动态光散射是常用的一种用于检测颗粒粒径分布的方法。本文详细介绍了该技术在测量颗粒粒径、介电常数、传导率、旋转扩散系数、环境的影响以及结晶条件等方面的研究进展,并对该技术的发展及应用做出了进一步的讨论,提出了动态光散射方法存在的问题,以及克服动态光散射的背景噪声、提高光源质量以及建立更智能化的算法等研究方向。     

基于定量体视学的颗粒群特征分析

应用图像分析仪和定量体视学原理，对颗粒群特征参数进行了定量分析，并对图像分析的实验参数：最小样本数、图像优化及灰度阈值等进行了讨论研究。实验结果表明，定量体视学图像分析方法可同时获得煤矿渣细粉试样的级配和颗粒形状因子（圆度）等一系列颗粒群特征参数。     

Scattering of a plane harmonic SH wave by a completely embedded corrugated scatterer

Anti‐plane‐strain model for steady‐state scattering of elastic waves by a rough inclusion or a cavity embedded in a half space is considered by using a direct boundary integral equation method. The roughness of the scatterer is assumed to be periodic with arbitrary amplitude and period. Detailed testing of the numerical results is presented. The motion along the half‐space surface is evaluated for different corrugations, frequencies and impedance contrast of the materials. The importance of the scatterer roughness upon the displacement field is clearly demonstrated. It was shown that larger corrugation amplitudes, shorter corrugation periods and higher frequencies may produce significant change in the displacement field when compared with the corresponding smooth scatterer result. This effect strongly depends upon the impedance contrast of the materials. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

Scattering of radiation by a system of point dipoles on a ring. Exact solution in two dimensions

Scattering of radiation by a system on N quasi-point like dipoles located on a circle (equidistantly in the polar angle) in two spatial dimensions is considered. The coupling of the dipoles is taken into account exactly. A closed-form expression for the electric fields at the points where the dipoles are located is given via the partial wave decomposition. Scattering and focusing properties are investigated for both dielectric and metallic scatterers.     

Mie理论在静态光散射粒度测量的应用下限研究

测量下限是光散射颗粒测试技术的关键问题。本文通过理论分析、比较归一化散射光强的分布图和构造方差函数F(d)对颗粒散射光的光强分布进行了定性和定量的讨论,对Mie散射向Rayleigh散射趋近的情况进行了分析,讨论了散射光光强大小的分布,分析了测量不同粒径的颗粒的可行性,最终得到在入射光源是波长为0.6328μm的He-Ne激光器的情况下,当粒径d取200nm以上时,不同粒径颗粒的M ie散射光强分布有较大差别,适合用静态光散射的方法来判断颗粒粒径。     

激光散射法测量烟幕质量浓度的试验研究

为实现实时测量烟幕粒子数浓度、质量浓度和烟幕粒子的粒径分布,开发一种烟幕质量浓度测量装置,该装置采用激光前向散射原理和消光法测量原理相结合的方法。通过测试数据,可以计算出某一时刻的烟幕粒子数浓度和质量浓度的平均值。结果表明:烟幕质量浓度测量装置运行正常,粒径及粒径分布测量值准确。     

焦区附近球形粒子对高斯光束的弹性散射

本文应用复源球面波理论,将高斯光束场按矢量球波函数展开,对高斯光束入射到单个球形粒子上时的弹性散射问题进行了理论分折。并对球形粒子在波束传播轴上时的远场散射光强角分布进行了数值计算,同时还与平面波散射的结果进行了比较。     

激光粒度测量的应用与前景

激光粒度仪是一种应用广泛而又比较有发展前途的粒度测量设备.介绍了激光粒度仪的测量原理,介绍和对比了Fraunhofer衍射和Mie散射理论在激光粒度仪中的应用,探讨了如何评价激光粒度仪以及在线测量的一些技术难题,并展望了激光粒度仪的应用前景和发展方向.     

吸收边界条件下散射波场模拟及其误差分析研究

研究了一种通过Sommerfeld辐射条件建立的吸收边界条件,并由此引入吸收边界算子,结合有限元数值方法,模拟了无限区域非均匀介质中的近场散射问题,对误差的主要来源也作了一些分析。这种吸收边界条件具有解耦特性,简化了计算,且近似程度较高,数值计算结果与解析结果的比较表明了良好的吸收效果。另外有限元方法的应用,使其可灵活运用于具有一般几何形状的散射体和多个散射体情况     

时变等离子体覆盖导体圆柱的双站散射特性分析

研究时变等离子体覆盖导体圆柱的双站散射特性对等离子体隐身技术和太空再入体的跟踪识别技术具有重要的意义。以非磁化不均匀等离子体覆盖导体圆柱的模型为基础,采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分方法计算了不均匀时变等离子体覆盖导体圆柱的双站雷达散射特性。结果表明:不均匀等离子体覆盖导体圆柱能成功地缩减目标的雷达散射截面。     

球形粒子对平面偏振光散射的数值计算与分析

论文在Mie理论基础上,给出了球形粒子对平面偏振光的散射强度和散射系数公式,利用连分式递推算法进行了编程计算,重点对1.06μm激光的模拟结果进行了分析.从得到的散射图像可以看出,散射强度角分布与散射粒子尺度有密切关系,随着粒子尺度的逐渐增大,散射光强主要集中到前、后向散射方向,集中的角度越来越窄,模拟结果明显出现了散射强度最弱的极值角,且该极值角随粒径的增大而增大,最后逼近90°方向.散射强度角分布与波长有关,当它们在同一数量级时达到最大值,与散射粒子折射率无关.该递推算法因为每一步计算都是独立的,与前后项的准确性没有关系,不存在不稳定、发散等情况,能够计算粒径参数范围从10-4开始,对上限不受任何限制.