红外与激光工程
2023, 52(2): 20220263
红外与激光工程
2020, 49(7): 20201020
1 脉冲功率激光技术国家重点实验室(国防科技大学), 安徽 合肥 230037
2 电子制约技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230037
针对生物材料FANS 233D, 采用显微红外光谱仪测定了材料在2.5~15 μm波段的反射光谱, 结合Kramers-Kronig(K-K)关系计算了生物材料8~14 μm波段的复折射率。利用团簇-团簇模型模拟了不同分形维数的生物凝聚粒子的空间结构, 通过离散偶极子近似法计算了具有分形特征的生物凝聚粒子在远红外波段的消光参量, 并求出不同条件下生物凝聚粒子的质量消光系数。结果表明: 在远红外波段内,相同原始微粒数生物凝聚粒子的分形维数越大, 其消光性能越好, 当生物凝聚粒子的原始微粒数为50, 分形维数为2.00, 质量密度为1 120 kg/m3时, 质量消光系数最大可达到2.262 m2/g, 且凝聚粒子的质量消光系数随着原始微粒半径的增大而缓慢增大。
分形维数 生物凝聚粒子 消光特性 质量消光系数 fractal dimension biological aggregated particles extinction characteristics mass extinction coefficient 红外与激光工程
2019, 48(7): 0704002
1 国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
2 电子制约技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230037
针对目前消光材料实验室动态测试的现状和不足, 提出了基于单光路实现生物材料紫外、红外复合消光性能的测试装置和方法。设计和制作了生物材料紫外、红外复合消光性能的测试装置, 利用上述装置测试了真菌LZ0926孢子, 得到了烟幕箱自制生物材料烟幕的紫外、红外波段平均透过率及质量浓度分别为29.597%、14.514%、0.389 g/m3, 通过数据处理系统得到了生物材料紫外、红外波段平均质量消光系数分别为0.794 75 m2/g, 1.241 59 m2/g。实验结果表明: 该装置成功地利用单光路实现了生物材料的紫外、红外波段的复合消光性能测试, 进一步丰富了生物材料多波段消光性能的测试手段。
生物材料 复合消光 单光路 透过率 质量消光系数 biological materials composite extinction single optical path transmittance mass extinction coefficient 红外与激光工程
2018, 47(3): 0321003
1 脉冲功率激光技术国家重点实验室（电子工程学院）, 安徽 合肥 230037
2 电子制约技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230037
对制备的三种消光材料真菌An0429孢子, 真菌Bb0919孢子以及真菌Cx0507孢子的红外波段消光性能进行了测试分析。 静态测试采用压片法得到三种生物材料的镜面反射光谱, 然后根据Krames-Kronig(K-K)关系对三种生物材料红外波段的复折射率进行了计算。 由Mie理论计算得到三种生物材料红外波段的静态质量消光系数, 并与几种无机非金属材料进行了对比。 搭建烟幕箱实验平台, 对三种生物材料3~5 μm波段动态质量消光系数进行了测试分析, 得到三种消光材料的动态质量消光系数分别为1.257, 1.065以及1.009 m2·g-1。 测试分析结果表明, 三种生物材料的红外波段消光性能优于常见的无机材料, 其生产周期短, 生产成本低, 生产过程无毒, 对环境友好等优点, 使得生物消光材料具有较好的应用前景。
生物材料 红外波段 复折射率 质量消光系数 Biological materials Infrared band Complex reflective index Mass extinction coefficient 光谱学与光谱分析
2017, 37(11): 3430
1 西安应用光学研究所, 西安 陕西 710065
2 西安现代控制技术研究所, 西安 陕西 710065
为了获得固体发烟剂烟雾对几种光学波段的衰减数据, 针对发烟剂的特定成分, 采用烟箱法对其产生的烟雾在可见光0.4 μm~1 μm宽波段、1.06 μm激光波段、10.6 μm激光波段和远红外8 μm~14 μm波段进行透过率测试, 获取3种干扰剂烟雾对不同波段的质量消光系数, 得到4种波段在不同浓度不同干扰剂下的3组透过率曲线。测试结果表明: 在4.8 m烟道上、发烟弹烟雾浓度<1.094 7 g/m3的条件下, 10.6 μm激光透过率较1.06 μm激光高出一倍; 红外热像仪的功用远优于硅CCD相机。
固体发烟剂 透过率 烟箱法 质量消光系数 solid smoke agent transmittance smoke-box testing mass extinction coefficient
1 脉冲功率激光技术国家重点实验室(电子工程学院)，安徽 合肥 230037
2 电子工程学院，安徽 合肥 230037
3 离子束生物工程学重点实验室(中国科学院)，安徽合肥 230031
黑曲霉孢子是生物气溶胶的重要组成部分，质量消光系数是研究黑曲霉孢子电磁衰减特性的重要参数。采用压片法测量了灭活前后黑曲霉孢子2.5~15 μm波段的反射光谱，并利用Krames-Kronig(K-K)关系计算了黑曲霉孢子红外波段的复折射率。基于Mie散射理论求出了灭活前后黑曲霉孢子红外波段的质量消光系数，并对结果进行了分析和讨论。分析结果表明：3~5 μm波段，灭活后平均质量消光系数降低了4.6%，8~14 μm波段，灭活后平均质量消光系数降低了89.5%，由此可知，保持活性对于提高黑曲霉孢子的电磁衰减能力具有重要的意义。
黑曲霉孢子 红外 灭活 复折射率 质量消光系数 aspergillus niger spores infrared inactivation complex refractive index mass extinction coefficient
西北核技术研究所, 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安 710024
碳烟的消光表征方法有很多种，但对于评价不稳定分布的碳烟体系，需要花费较大的代价。基于RDG-FA理论提出了一种相对简便易行的适用于不稳定分布碳烟的消光表征方法，即以碳烟的质量浓度权重的平均质量消光系数来评价碳烟的消光特性。根据理论推导，碳烟的消光系数为平均质量消光系数和总质量浓度之积，而平均质量消光系数表达式中的各项均可通过理论分析、计算和实验方法得到。另外，对平均质量消光系数随碳烟粒径和聚合粒子尺寸的变化规律进行了理论分析，预测随着碳烟粒径和聚合粒子尺寸减小，碳烟的平均质量消光系数先快速减小，然后进入缓变区，慢慢减小。
碳烟 消光表征 RDG-DA理论 平均质量消光系数 soot extinction characterization RDG-FA theory mean mass extinction coefficient 强激光与粒子束
2015, 27(11): 111006
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安 710024
为了研究流场中碳纤维增强环氧树脂复合材料在激光辐照时产生的烧蚀羽烟对入射激光的屏蔽效应,通过对朗伯-比尔定律进行分析,得到了评价羽烟消光性能的平均质量消光系数的表达式,其与羽烟场浓度和激光透过率相关。采用激光诱导炽光法(LII)和激光消光法,搭建了羽烟消光性能联合诊断实验平台,使待测激光落于LII的激发光平面上,通过同步采集待测激光的透过率和LII信号,获得激发光平面上羽烟浓度场和激光消光比,得到羽烟在不同气流速度下的平均质量消光系数。实验得到气流速度为7,10,20 m/s时羽烟对1064 nm激光的归一化质量消光系数分别为2.51,1.08,1.00。实验发现,质量消光系数受到气流速度影响,当气流速度较低时质量消光系数曲线波动幅度大,且曲线均值较大; 当气流速度较高时质量消光系数趋于稳定且均值较小。
激光诱导炽光法 消光法 质量消光系数 碳纤维复合材料 烧蚀羽烟 laser induced incandescence light extinction method mass extinction coefficient carbon fiber composite material ablating soot 强激光与粒子束
2015, 27(4): 041018
