表面上方微粒及微粗糙度偏振光散射特性

为了区分由表面上方微粒和表面微粗糙度两种散射机理引起的散射光,利用偏振双向反射分布函数,并借助于由,■,■组成的正交右手基组表示了入射电场和散射电场。从理论上给出了两种不同散射机理在不同偏振状态下的双向反射分布函数与入射面外方位角之间的变化关系,并通过对这两种散射机理下的偏振双向反射分布函数的比较发现,利用p偏振入射产生的p偏振散射光(BRDFpp)可以将表面上方微粒和表面微粗糙度两种散射机理区分开来。     

蒙特卡罗方法对各向异性介质辐射特性的模拟

本文提出一种计算含微粒半透明介质辐射特性的蒙特卡罗方法，考虑了微粒群的独立多次散射，直接用米氏相函数考虑微粒的各向异性性质，计算了含微粒层的双向反射率与双向透射率。与实验数据和离散座标法的计算结果比较，吻合良好。     

金属微粒-介质复合薄膜(Au-BaO,Cu-BaO)的光吸收

对真空沉积方法制备的贵金属微粒(Au,Cu)与介质(BaO)构成的复合薄膜做了近紫外—可见光吸收光谱分析.两种薄膜的吸收谱有明显不同，Au-BaO薄膜的吸收谱图可观察到等离激元共振吸收和带间跃迁吸收，而Cu-BaO薄膜在可见光波段有几个吸收峰，这是因为Cu微粒在薄膜生长中形成了非常小的颗粒.当贵金属含量不同时，吸收谱有不同的特征. 关键词：     

随机取向烟尘团簇粒子的光学截面的数值计算

采用蒙特卡罗方法根据团簇—团簇凝聚（CCA）模型对由球形原始微粒凝聚而成的烟尘团簇粒子进行了模拟,利用离散偶极子近似（DDA）方法数值计算了不同原始微粒粒径和数目组成的随机取向的烟尘团簇粒子的总消光截面、吸收截面及散射截面等光学特性参数,研究了原始微粒粒径及数目对随机取向烟尘团簇粒子光学特性的影响。结果表明：当入射波长一定时,随机取向烟尘団簇粒子的光学特性主要取决于原始微粒的粒径和数目;烟尘团簇粒子对不同波段激光的吸收和散射存在差别,这种差别随原始微粒粒径及数目变化而变化。这一工作为研究电磁波在烟尘中的传输特性提供重要参考数据。     

FAE爆炸抛撒后云雾液滴尺寸的测量

用光学方法测量悬浮于气相或液相介质中的微小颗粒特性已被广泛地采用。R．A．Dobbins于1963年用简单的方法来单独测定喷雾颗粒平均直径。20世纪70年代采用激光器和自动数据处理系统。液体轴对称抛撒是非定常过程，即在固定位置观察到的液体颗粒尺寸随时间的变化而变化。光线通过含有微粒的介质时会发生光的散射现象，Dobbins根据颗粒散射原理，把满足上限分布函数(ULDF）且直径为几十到几百微米的颗粒散射作为衍射散射处理。     

动态光散射颗粒测量中相关函数最优截断点的确定

从动态光散射信号中反演纳米颗粒粒度分布,结果准确性和重复性受测量的自相关函数数据点影响,数据点长度不同会导致不同的反演结果.为了解决该问题,提出了一种根据拟合自相关函数的均方根误差来截断自相函数的方法,该方法通过设置拟合误差阈值来自适应地选择最佳自相关函数数据点数.实验结果表明,使用均方根误差阈值方法获得的颗粒粒度分布...     

对加热去磁实验的改进

安培的分子电流假说对物体的磁性产生原因，给出了较好的解释．安培认为在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使得每个物质微粒成为微小的磁体．物体内部的这些分子电流取向的整齐程度决定了物体对外磁性的强弱和磁极.     

光学元件亚表面缺陷偏振双向反射分布函数

 利用琼斯散射矩阵,借助右手正交基组来表示入射场和散射场,推导出光学元件亚表面缺陷或微粒在不同偏振状态下的双向反射分布函数的表达式。给出了亚表面缺陷在不同入射角条件下,不同偏振状态下的双向反射分布函数与散射方位角之间的关系,以及不同入射角下p偏振入射产生的p偏振双向反射分布函数的3维散射图。结果表明:p偏振入射产生的p偏振双向反射分布函数强烈依赖于入射角、散射角和方位角,且随着入射角的增加,其最小值点所对应的方位角逐渐减小。     

Zeta电位计算过程中Henry函数的优化表达式

利用电泳光散射法可以确定带电颗粒的电泳迁移率,由电泳迁移率计算颗粒的Zeta电位需要准确确定Henry函数的数值。为此,利用最小二乘算法对精确Henry函数值进行拟合,获得优化Henry函数表达式;基于Gouy-Chapman-Stern双电层模型理论,求解不同浓度、不同类型电解质溶液中颗粒的双电层厚度,从而获得准确的颗粒半径a与双电层厚度k-1的比值ka;最后利用优化的函数表达式获得准确的Henry函数值。使用该方法分别计算4种不同浓度电解质下颗粒的Zeta电位,实验结果表明,利用优化的Henry函数可以有效提高颗粒Zeta电位的计算精度,计算结果的相对误差小于1.0%。     

用于前向光散射颗粒粒度测量的基函数Tikhonov正则化算法

以前向光散射颗粒测试技术中的反演问题为研究对象,将颗粒粒径分布函数表示为一系列B-spline函数的线性组合以降低反演问题的病态性。模拟计算与实验表明:采用基函数形式的Tikhonov正则化方法可减少传统Tikhonov正则化反演带来的振荡,使其更加光顺。     

非球形颗粒形散函数的计算方法

用小角散射测量粒度分布，通常假定颗粒形状是球形，实际上颗粒形状是很复杂的．统计地将颗粒形状归并为类球形、类盘形和类杆形三种．指出了计算形散函数的一般方法；并计算了类球形颗粒的形散函数，给出调节参量δ，可供一般分析选用． 关键词：     

纳米颗粒光子相关测定中基线方法对测量结果的影响

从光场自相关函数(Autocorrelation Function,ACF)与光强ACF、衰减率分布函数的关系,推导了基线值对有效直径、分散度的影响.分析了决定基线值取值的两种基线方法,指出基线方法不同,基线值也会不同.对三种纳米颗粒样品的相关实验也证明基线值越大,颗粒的有效直径、分散度越小.分析了自动斜率法的测量结果较稳定的原因.     

Sn-Pb合金颗粒异质成核及其冷却凝固行为预测

采用均匀颗粒成型法 (UniformDropletSpray ,UDS)在氮气氛下 (氧含量为 1.3 6μmol/L)制备了 15 0和 185μmSn 5 %Pb合金颗粒 .采用光学显微镜观测颗粒的外观形貌 ,结果表明 ,UDS方法制备的微粒是粒度均匀的球状颗粒 ;利用非绝热容量法确定了颗粒的形核点及过冷度 ;计算了以时间和温度为函数的颗粒表面被氧化的比例 ,提出了以颗粒表面氧化为催化媒质的异质成核理论模型 ,合理反映了颗粒的异质成核过程 .在此基础上计算了微粒表面异质形核条件下的连续冷却转变 (ContinuousCoolingTransformation ,CCT)曲线 ,同时以线性冷却条件为例预测了颗粒的冷却凝固行为 .     

微小颗粒的光散射数值模拟

简单介绍了以经典Mie理论为基础的光散射测量技术在颗粒直径和颗粒浓度测量中广泛的应用。分别以Mie理论和离散偶极子近似理论(DDA)为基础, 用数值计算方法分析了球型颗粒的光散射特性，给出了微小颗粒对平行入射光散射的强度函数和散射偏振度的数值计算方法。得到了强度函数和偏振度随相关物理参量变化的三维图，为微小颗粒散射研究提供了一种三维视图。计算结果表明：当尺度参量x＜4时，2种方法所得结果差异不大；随尺度参量增大，2种方法所得结果出现较大差异。与经典Mie理论相比，由于离散偶极子近似理论可以解决各种形状的颗粒散射问题，其应用前景更广泛。     

形体细胞的MCEM模型及其光散射分布特征

针对光散射细胞微粒测量中真实形体细胞的取向对测量结果的影响问题，基于Rayleigh-Debye-Gans理论和双椭球核式(CEM)模型在应用中的差异，建立了CEM的修正模型(MCEM)，根据此模型系统讨论了细胞在不同入射角变化情况下其光散射强度分布所产生的变化，得到了不同入射角下有核细胞光散射强度分布与有核细胞相关物理特征量的动态响应关系；此外，对有核细胞光散射强度分布进行拟合，得到了有核细胞光散射强度分布函数。误差分析表明：拟合结果可有效地应用于真实细胞光散射测量中的数值反演计算。     

微粒特征分布函数测量理论和方法的进一步研究

运用微粒散射形体微扰理论对任意形体微粒的研究结果,根据光敏区光强的Gauss分布特征和微粒穿越位置的随机性,建立了相关模型和数学方程并求得了任意位置的微粒形体影响因子分布函数的数值解,讨论了大变化区的非线性影响.其次,根据微粒数分布离散性的特征,建立了微粒粒度分布函数的反演矩阵及其实验方法.最后进行了实验验证.     

外来夹杂物颗粒对枝晶生长形态影响的相场法研究

在KKS相场模型基础上提出了一种耦合取向场的二元合金相场模型.通过该模型分析了外来夹杂物颗粒与晶粒之间的取向错配对于枝晶生长的影响，模拟结果表明外来夹杂物颗粒的大小、位置、数量以及与晶粒的取向差等因素均对枝晶生长形态有较大影响，外来夹杂物颗粒会造成枝晶臂的偏转与分叉，从而最终形成各种形貌的非规则枝晶. 关键词： 相场法 枝晶 外来夹杂物颗粒 晶体取向     

基于自回归模型的光阱中粒子运动模拟

通过分析光阱中颗粒位移信号特性, 建立描述粒子受限布朗运动过程的自回归模型, 进而提出了一种基于自回归模型的光阱中颗粒运动信号模拟的新方法. 对半径为1 μm的粒子处于光阱刚度分别为10, 20, 50 pN/μm 光阱时的位移信号进行了模拟, 得到的模拟位移信号的自相关函数与理论值相一致. 为了进一步阐明自回归模型的有效性, 在相同光阱参数下, 分别采用自回归模型与蒙特卡罗方法模拟光阱中微粒的位移信号, 采用功率谱法分别对两种模拟方法所得的微粒位移标定光阱刚度, 结果表明自回归模型方法能够取得和蒙特卡洛法相同的精度. 因此, 本文为分析光阱中粒子的随机运动提出了一种新的模拟方法, 可以用来对光阱中的噪声及特性进行分析. 关键词： 光阱 布朗运动 信号模拟 自回归模型     

高斯场下形体影响因子的动态特征以及微扰方程的修正

为解决微粒形体变化对微粒测量结果的影响，在半椭圆模型理论模型的基础上，对高斯分布散射场下任意形体微粒散射的影响因子进行了讨论。建立了影响因子与形体特征参量和微粒粒度之间的数学关系，并求得了其影响因子数值解的分布。基于对影响因子数值解分布动态特征的讨论，拟合得到了高斯分布散射场下任意形体微粒影响因子函数解的解析式，由此提出了对任意形体微粒特征分布概率函数微扰方程的修正。研究结果表明，该方法对于大粒度微粒形体变化对测量结果影响的修正效果尤佳。     

颗粒尺寸分散度对颗粒体系力学和几何结构特性的影响

利用颗粒离散元方法, 研究了由2048个光滑颗粒组成的体系在各向同性压缩条件下, 颗粒尺寸分散度s对颗粒体系力学和几何结构特性的影响. 结果表明: 配位数、剪切模量、静态结构因子以及取向序关联函数等都随分散度的变化而变化, 而力的累积分布不受分散度的影响. 其中, 单分散体系(亦即s=0)的静态结构因子在低波数区域(亦即低k)遵从幂律标度S(k)∝0.2k^-4/3, 各分散度下取向序关联函数峰值符合e指数变化规律g₆(r)∝ae^-r/ξ₆, 其中序关联长度ξ₆随分散度s增大而减小. 关键词： 颗粒物质 尺寸分散度 结构因子 取向序关联