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19.2 μm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。

为研究烧结温度对羟基磷灰石靶的影响规律,把纯度为99%的羟基磷灰石粉末压制成圆盘形的靶后, 在氩气中分别在600
C、700
C和800
C高温下进行烧结。用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对未烧结和 在不同温度下烧结的羟基磷灰石靶进行检测。检测结果表明:烧结温度对羟基磷灰石靶的结晶度和组成元 素没有显著影响。但是随着烧结温度的升高,羟基磷灰石靶的平均粒径和钙磷比值都增大。800
C高温烧结的 羟基磷灰石靶具有更好的生物相容性、生物活性和稳定性。

衰减系数和浊度是描述水体光学性质的 2个重要参量，研究两者间的关系不仅有助于对水中光传输衰减特性的了解，也是当前水下光电成像技术研究和应用的需要。本文选用了 6种不同粒径的 CaCO3微粒和 1种 SiO2微粒作为悬浮质，定量分析了加入悬浮液的水体衰减系数与浊度的关系，讨论了微粒粒径和折射率对上述关系的影响。实验结果表明：衰减系数与浊度间存在很好的线性关系；对于同种悬浮质来说，其线性拟合斜率与粒径的对数有较好线性关系，而其拟合截距也与粒径有线性关系；对于不同种悬浮质来说，微粒折射率会对拟合斜率产生较大影响。因此，目前尚难以直接得到由浊度仪测量值换算出衰减系数的普适关系式。

为了降低采用光子相关光谱法进行纳米颗粒测量时噪音对颗粒粒径反演结果的影响, 提出了一种基于加权非负最小二乘法的光子相关光谱纳米颗粒粒径计算方法.该方法以光子相关光谱自身作为权值,推导出反演算法的离散模型,避免了接近零点的测量数据波动对测量结果的影响.利用光子相关光谱纳米检测实验平台对90 nm、190 nm及混合的乳胶颗粒进行实验研究,并与传统非负最小二乘法反演结果进行了对比.60 s测量时间的30次实验数据表明: 对单峰颗粒群进行反演时,该方法多次测量结果与传统非负最小二乘法结果相近,但是多次重复测量的方差较小,证明该方法重复性较好; 对多峰颗粒群进行反演时,该方法反演结果更接近颗粒的真实值,而非负最小二乘法其反演结果与真实值有较大偏离.在不同测量时间的实验数据表明: 测量较短的情况下,该方法反演结果方差较小,能在更短的采样时间情况下,获得更准确的测量结果.

对高温复杂介质微纳米尺度含碳固体颗粒成分进行快速检测研究。以高纯氢气火焰中淮南烟煤未完全燃烧为例，采用高能脉冲激光束照射火焰中的碳粒子，提出多段式指数函数拟合不同尺度受热粒子激光诱导辐射光谱时域混合信号的方法，同时结合Kn数判断受热粒子所处的流动区域，确定燃煤氢气火焰中初始碳烟、成熟碳烟以及焦炭或未燃尽煤粒的平均粒径分别为7、25和3×103 nm。并根据不同火焰高度含碳颗粒成分的粒径与相对浓度变化，探索煤粉燃烧过程中微纳米尺度碳粒组分的演变特性。为高温复杂介质中超细颗粒物尺寸分布提供了一种快速、有效的检测手段。

差分吸收光谱法(DOAS)应用于固定污染源烟气排放在线监测时,由于烟气中烟尘颗粒物含量较高,烟尘颗粒物Mie散射引起的消光对准确反演气体浓度应有一定影响。通过对1～10 μm烟尘颗粒物Mie散射对DOAS影响的数值模拟和实验研究得出,烟尘颗粒物的散射光强与颗粒粒径分布、颗粒数密度有关,随着颗粒粒径和颗粒数密度增加,气体的差分吸收度随之而增加,差分吸收度曲线的频率特性发生变化,传统DOAS算法中的应用多项式滤波已无法消除颗粒物Mie散射对气体差分吸收度的影响,气体浓度的反演结果远远偏离真实值。

采用同轴数字全息技术测量研究粒子场,其高分辨力的再现像和粒径高精度测量受到诸多因素的影响。本文简要介绍了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子直径测量中的应用,主要通过计算机仿真研究了记录距离和粒子浓度这两个因素对粒径测量精度的影响,给出了记录距离的范围,同时提出了基于灰度梯度提取粒子边缘进行粒径测量的方法,并通过实验进行了验证。

使用Beam Profile2350光束诊断仪测量了氦氖激光和半导体激光两种典型光源的光束特性,并分析了将它们作为激光尘埃粒子计数器的光源时,其在光敏区所产生光场的不均匀性.同时讨论了光场不均匀对计数器性能的影响,计算了两种不同光源下,计数器计数效率和分辨比率的差异.结果表明,以半导体激光作为计数器光源时,光敏区的光强均匀性更好,计数效率更高,粒径的分辨比率较氦氖激光作用时提高了17%,增大了粒径的有效测量范围.

本文认为文献[1]的结论是错误的.作者从标量衍射理论的瑞利--索末菲公式出发,导出了描述通过照明波发散中心并与衍射屏平行的观察面所接受到的衍射花样的夫朗和费衍射公式及其成立条件.并将上述公式应用到二维随机分布的微粒系统,从而导出了描述此系统相应的夫朗和费衍射花样的光强公式及粒径测量公式.指出当用夫朗和费衍射法测量微粒直径时,只要应用文中导出的在大衍射角情形下亦成立的测量公式,便能得到正确的结果,并不存在文献[1]所提出的随衍射角增大而增加的系统误差.相反,对于偶然误差而言,当衍射距离不变时,随着衍射角的增加,偶然误差反而减小,测量的准确度增加.