微粒形体分布函数的光学图像确定方法

针对任意形体微粒特征概率分布函数的光学测量要求与其光学图像的分布特征，提出了一种由微粒群光学显微图像进行一体性数值处理求得微粒群形体分布函数的方法。基于微粒光散射面的椭圆模型，对微粒群电子显微图像首先进行二值化处理、按像素点数计算面积，尔后扫描寻得极点坐标，再根据椭圆方程和坐标变换方程建立图形的约束方程组，由形体参数的定义式以及图形的约束方程组求出微粒形体参数，并且通过对全图微粒图像的扫描求得其微粒群形体参数的分布，通过拟合最终求得微粒形体分布函数。     

微粒形体分布函数与影响因子函数的进一步研究

基于任意形体微粒的半椭圆模型及其理论，对其中的微粒形体分布函数和其影响因子进行了理论和实验研究。研究结果表明：1）微粒粒度分布在大粒度分布区对微粒形体影响因子的影响甚微，可以忽略其影响作用；2）对于微米量级的微粒，其衍射图象反映了微粒的形体，从而可用于微粒形体分布函数的定义。     

细胞光散射幅值分布与细胞形体的关系

本文以Rayleigh-Debye-Gans理论为基础,根据椭球散射理论,针对几种典型特征的形体细胞,提出了通过改变形体因子以建立对应形体细胞的散射模型,系统讨论了该模型下光散射幅值分布特征以及前向散射幅值与模型变化的影响关系,为细胞形态的精密测定与研究提供了理论依据。     

细胞形体和胞质厚度变化对光散射法测量细胞大小分布的影响

针对真实细胞与细胞球形模型在实际光散射法检测中的差异，根据细胞的类别特征．建立了有核细胞的双椭球模型取代了细胞的球形模型；引入形体参数物理特征量和胞质厚度特征参数，以瑞利-德拜-甘斯（Rayleigh-Debye-Gans）理论为基础，系统讨论了形体变化和胞质厚度变化对细胞光散射幅值分布的动态影响；应用Matlab软件对其影响进行了数值计算，分别建立了细胞形体参数物理特征量和胞质厚度特征参数变化对细胞光散射幅值分布函数影响的线性数学关系和非线性数学关系．并由此关系提出了相关的修正方法．为有效地提升细胞分析的技术水平和提高细胞检测结果的准确性提供了理论依据。     

有核细胞光散射强度分布的动态特性

针对核式形体细胞微粒,基于双椭球核式(DCEM)模型,应用数值计算技术分别讨论了细胞在大小变化、胞质厚度变化、核质大小变化、细胞形体变化、折射率变化、入射角变化情况下对其光散射强度分布所产生的影响,并建立相应的模型进行数值计算和三维拟合。得到了有核细胞光散射强度分布与有核细胞相关物理特征量变化下的动态响应关系及其影响特征。此外,对有核细胞在形体和入射角连续变化情况下,光散射强度所受的影响进行了数值拟合,并对拟合效果进行了误差估算。促进了真实形体细胞测量修正理论的完善和微扰测量理论的实际应用,为单细胞的光学检测和鉴别技术的提高提供了理论依据。     

微粒粒度两种表述对其形体影响因子的影响

对任意形体微粒粒度提出了基于椭圆模型的等效面积粒度表述法和内切圆粒度表述法,基于这两种表述方法,分别对微粒形体影响因子的表述及其解进行了讨论,通过对解的动态特征比较,确立了内切圆粒度表述法是一种任意形体微粒粒度表述的好方法,并对其数值解进行拟合,为任意形体微粒特征概率分布函数反演方程提供了较好的反演理论依据.     

散射谱衍射极值多工位确定法及其应用

测量微粒粒度分布时,其散射角测定的精度非常重要,本文通过对微粒散射极值分布特征、ＰＳＤ位置响应特征,多峰分布微粒响应特征以及多光斑定位方法的 时序扫描的工作定位方法,精度测定了散射极值分布点,实现了微粒散射空间分布谱的精确标定,从而在微粒粒度分布的测量中得到了较好的应用。     

流体中血红细胞光散射信息的建模与仿真

为了获取流体中血红细胞精确的光散射信息,以反常衍射近似理论为基础,采用扁椭球构建了流体中血红细胞的数学散射模型。应用数值仿真模拟技术,分别讨论了血红细胞形体变化、体积变化、取向角和相对折射率变化对光散射幅值分布的影响,建立了相应的图谱分布,并通过实验对此模型进行了验证。结果表明,在前向小角度内,不同血红细胞大小、不同相对折射率对光散射信息有着较大影响。这一结果对于病理血红细胞的快速准确检测和流式细胞仪等细胞测量仪的精确测量是有帮助的。     

微粒直径及直径分布的激光测量技术

本文较全面地介绍了微粒直径及直径分布的激光测量技术.详细讨论了光全散射法、光角散射法、衍射法及激光脉冲全息法的测量原理、适用范围及其发展.研究结果表明,光学法测粒具有测量粒度范围广、重复性好、精度高、不接触样品、不要求导电介质以及测量时间短并可在线实时测量等优点.     

基于EPO面的微粒形貌影响因子的数学建模

在EPO面理论将微粒3D形体用2D面形表述的思想基础上,对任意形体微粒提出了形貌特征概率分布函数,进而对真实微粒建立了半椭圆概率组合模型和形貌影响因子T(f)的特征分布函数,并且对Gaussian分布场进行了数值计算,求出了Gaussian分布场下T(f)分布函数的理论解。其计算结果与微粒Mie散射理论结果较一致。     

一种新的散射光能谱法测量颗粒粒径的方法

基于光散射原理，提出了一种新的测量颗粒粒径大小及分布的方法。与传统的光散射式激光测粒仪不同，本方法以白色光为光源，仅采集一个空间立体角内的散射光能信号，经反演算后求得被测颗粒的粒径及其分布。给出了这一方法的理论分析、数值模拟以及实验研究。     

颗粒物数量与粒径分布的光学测量系统设计

针对颗粒粒径和数量同时测量的问题,在Mie散射理论的基础上,提出将角散射颗粒计数法和小角前散射法相结合,设计出一种能实时测量颗粒物粒径和数量的光学传感器.基于光电二极管采集到的光电流范围,用信噪比为51.8 dB的放大器电路对电流采样,从而实现较高计数效率.针对散射光能分布和颗粒粒径之间的关系式,推导出目标函数,并引入...     

细激光束在全息照像中的应用

本文指出全息记录材料可看作一散射物体,当激光束通过它后形成散射光,对全息再现象来说,它就是散射噪声,利用细激光束很容易测量出散射噪声和记录材料中散射颗粒的大小,后者对干板的鉴别率起着决定性的作用,而鉴别率不够,将会导至全息记录的彻底失败。并报导了;如何利用细激光束的散射图象,来分析模压全息图片和全息再现像的波像差,以及在全息干涉计量中用细激光束成像从干涉条纹获取信息的方法。     

多角度动态光散射角度误差对权重估计的影响

角度权重估计是多角度动态光散射测量技术的重要环节,其方法可依赖于光强均值或光强自相关函数基线。角度误差对颗粒粒度分布测量准确性的影响在很大程度上取决于角度权重系数的估计。通过对模拟和实测动态光散射数据的反演,研究了角度误差对基线值法和光强均值法进行权重估计对粒度分布反演的影响。结果表明:采用两种方法进行角度加权,无角度误差时反演结果无显著差异。存在角度误差时,误差对光强均值法反演结果的影响大于基线值法,并且对大颗粒的影响显著大于对小颗粒的影响。导致这一结果的原因在于,当散射角存在误差时,基于Mie理论的光强均值法得到的权重系数为理论值,与实测的光强自相关数据所对应的权重系数存在偏差。而且随着颗粒粒径的增大,Mie散射光强随散射角变化呈现出更为剧烈的波动,致使这种偏差加大。因此,采用基于Mie散射理论的光强均值法进行角度加权,对多角度光散射测量装置应提出较高的精度要求。     

小角前向散射偏振比法颗粒粒度分布反演

在光散射法的颗粒粒径测量方法中,传统测量模型的测量结果易受光路中颗粒杂质的影响。在Mie散射理论的基础上,将小角前向散射法与偏振比法相结合,推导了新的散射光能与粒径分布关系式,构造了传统小角前向散射法和小角前向散射偏振比法两种目标函数,并引入一种非独立模式算法人工鱼群算法对两种方法的目标函数进行反演。仿真采用服从Johnson-SB单峰分布均匀球形颗粒,分别对两种目标函数散射光能加入5%,10%,15%的随机噪声。仿真结果显示,利用人工鱼群算法对小角前向散射偏振比法目标函数反演得到的反演精度、抗噪声能力和鲁棒性都明显优于传统小角前向散射法目标函数的反演结果。     

多波长散射光通量法测颗粒尺寸分布的实验研究

基于经典Mie光散射理论，提出一种改进的多波长散射光通量测量颗粒粒尺寸的方法，对标准颗粒及实际样品的实验研究表明，该方法不仅能测量颗粒的平均直径，还能给出尺寸分布。     

后向散射法测量蒸汽湿度中理论计算模型的优化

基于Mie散射理论和Lambert-beer定律,利用CCD相机接收湿蒸汽水滴微粒的散射光强,建立了蒸汽湿度测量系统。对于该系统的理论计算模型,分别采用对数正态分布(LN分布)和Rosin-Rammler分布(R-R分布)来描述模拟器缸汽中的水雾粒径分布,对散射光强进行仿真计算,将得到的仿真结果同实验数据进行对比分析。结果表明:后向散射法测量蒸汽湿度中,采用对数正态分布(LN分布)建立的理论计算模型更合适。     

反常衍射近似在测量圆柱形粒子粒径分布中的应用

在光全散射法颗粒粒径测量中,基于米氏(Mie)理论的计算方法只能求出均匀球形粒子的消光系数,而且计算复杂。通过反常衍射近似(ADA)代替米消光系数,可以简化粒径分布的反演过程。对使用反常衍射近似方法计算圆柱形粒子消光系数的可行性以及限制条件进行深入的研究,并在非独立模式算法下,采用遗传算法反演粒径分布。仿真结果表明,当粒子的相对折射率在一定范围内时,利用反常衍射近似反演圆柱形粒子的粒径分布是完全可行的,反演结果稳定、可靠。对消光值测量结果加入3％相对误差时,反演误差为5．7％。该方法具有简单、直观、计算速度快等优点,适合颗粒粒径的在线测量。     

烟幕粒子粒度的分形特征及红外消光性能研究

以分形理论为基础,提出了一种表征烟幕粒子粒度特征的指标——粒度分形维数(D),研究了烟幕粒子粒度的分形特征。研究表明,烟幕粒子的粒度分布是分形的,烟幕中大颗粒占的比例越高,粒度分形维数越小,基于米氏理论的红外消光性能也越好。粒度分形维数(D)可用于表征烟幕粒子粒度分布的特征,为烟幕系统的研究提供了一种新思路。     

颗粒浓度及粒度的光散射在线测量

介绍一种在线监测颗粒浓度及粒度变化的光散射方法。着重提出消除观察窗玻璃污染物对测量结果影响的办法。给出了部分现场实测结果。