基于后向光散射的颗粒测量技术研究

颗粒粒径和颗粒折射率是光散射颗粒测量技术中的重要参数。为了实现颗粒粒径的测量及其分档,在广义Mie理论基础上,分析了颗粒粒径及折射率对后向散射光能分布的影响,并得到了后向散射光能分布随颗粒粒径及折射率呈周期变化规律。实验验证结果表明,后向散射光能与颗粒粒径及颗粒浓度有关。研究结果可为后续的颗粒测量研究提供参考。     

消光起伏光谱法高浓度效应的模拟计算

消光起伏光谱法(TFS)是最近发展起来的颗粒测量技术,它可以同时测量颗粒粒径分布和浓度,并可用来进行在线、实时测量。在频率域内对透过率起伏信号进行频谱分析,信号分析系统采用品质因数为0.707的二阶低通滤波器。通过模拟计算得到有关单层与多层颗粒系统的归一化差值函数经验表达式,由此分析颗粒系统的高浓度效应(包括颗粒交叠效应和层结构)对消光起伏光谱的影响。结果表明,高浓度效应与颗粒系统的浓度、层数及光束-颗粒直径比Λ都有关系,它对消光起伏光谱特征函数的影响主要体现在频谱移动和阶高变化两个方面:一般来讲,消光起伏光谱的频率响应主要受颗粒交叠响应的影响,表现为向低频区移动;而消光起伏光谱特征函数的阶高则同时受层结构和颗粒交叠效应影响。     

光散射物理量数值计算方法对较大颗粒的应用

介绍了一种改进的计算球形颗粒光散射物理量的方法，对计算较大吸收性球形颗粒尤其适用。     

新的消光起伏信号数据处理模型

窄光束照射含颗粒两相流时,透过率会产生起伏。透过率起伏信号可用来测量颗粒粒径和浓度。由于在测量原理和结构上非常简单,这种方法可用来实现在线、实时测量。本文对Gregory提出的模型讨论,指出其中不足之处并提出一种新的数据处理模型。模拟计算和实测表明,新的模型在颗粒粒径范围和浓度范围均有扩展。     

由锂分子高位三重态跃迁产生的435.0～445.0nm扩散带受激辐射

本文报道了以590.0～625.0nm宽波段范围内任何波长的脉冲激光双光子激发锂分子,均可产生435.0～445.0nm扩散带受激辐射的实验结果,对激发和发射机制进行了讨论。     

经典Mie散射的数值计算方法改进

在光散射颗粒测量技术中,Mie散射理论的计算非常重要。本文介绍一种改进的Mie散射数值计算方法,通过对Mie散射系数进行重新构造,找到参量来控制Mie计算的收敛和计算精度。对各有关参量选用合适、稳定的递推关系进行计算。数值计算结果表明该方法具有快速、稳定的优点,可以在极大的颗粒粒径和折射率范围内得到合理结果。     

消光起伏频谱法颗粒测量技术

消光起伏法也称为光脉动法，采用一束窄光束照射流动的颗粒群，接收透射光信号，测量区中颗粒浓度的起伏导致了透射光信号起伏，由此得到颗粒的粒径和浓度信息。最早用消光起伏法来对颗粒测量的是Grogery，他得到了颗粒的平均粒径和浓度。然而，该模型无法合理地解释宽分布颗粒的消光起伏信号，因此无法得到颗粒的粒径分布。     

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。     

基于多方法集成的烟气、烟尘排放监测系统

根据SO2和NOx以及烟尘分别在不同光谱波段具有吸收和散射特性的特点,对同一测量光谱分别用差分吸收光谱法(DOAS)和多波长消光法进行数据处理,并辅之互相关法,可同时监测SO2、NOx和烟尘的浓度、烟尘粒度以及总排放量。基于这些方法,研制了一套直接在线烟气连续监测系统(CEMS)。在一采暖锅炉上成功地进行了不同运行工况下现场较长时间连续监测。     

高斯光束照射下微米颗粒的后向散射测量与分析

提出一种高斯光束照射下颗粒后向散射光信号的测试方法,对悬浮于流体中不同粒径的玻璃微珠进行了测量,并对测得的脉冲波形进行分析。结果发现,采集的波形基本上符合高斯分布,且波形峰值与粒径有较好的线性关系。对不同颗粒数浓度的粒径为19.2μm的标准玻璃微珠的信号波形进行实时采集,得到了浓度与脉冲数的对应关系。研究结果表明,所提出的测试方法可以得到颗粒粒径和浓度信息,有望应用于后续激光放大器的腔内检测。