1 杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
2 国民核生化灾害防护国家重点实验室, 北京 102205
3 防化研究院, 北京 102205
利用半解析蒙特卡罗方法建立了侧向散射激光雷达的理论模型.根据理论模型研究了多次散射条件下, 大气气溶胶对激光雷达光束的侧向散射机制.通过对理论模型的仿真, 得到了侧向散射光子的空间分布规律, 获得了侧向散射光强和散射系数曲线.比对了能见度分别为5.7 km, 8.0 km, 10.2 km的实验大气条件下仿真与实验获取的散射系数曲线, 发现当模型中大气平均散射因子和非对称因子(μs, g)分别为(0.7, 0.65), (0.45, 0.45)和(0.2, 0.35)时, 仿真与实验的拟合优度优于95%.
蒙特卡罗模拟 平均散射因子 非对称因子 大气光学 多次散射 Monte Carlo simulation Average scattering factor Asymmetric factor Atmospheric optics Multiple scattering 光子学报
2018, 47(10): 1028002
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室， 安徽 合肥 230031
2 淮北师范大学物理与电子信息学院， 安徽 淮北 235000
3 中国科学院城市环境研究所中国科学院城市大气环境研究卓越创新中心， 福建 厦门 361021
4 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院， 安徽 合肥 230031
5 马普化学研究所, 美因茨 D-55128， 德国
Ring效应是指大气分子对太阳光的转动拉曼散射致使太阳光中夫琅禾费线变浅的现象。气溶胶能够改变光子在大气中的路径和大气散射性质，最终影响夫琅禾费线的填充程度，因此可以通过观测Ring效应强度获取气溶胶信息。分析了Ring效应对气溶胶光学参量(气溶胶光学厚度、单次散射反照率、非对称因子等)的敏感性，发展了一种结合大气辐射传输模型并利用地基多轴差分吸收光谱(MAX-DOAS)仪器观测的Ring效应获取气溶胶光学特性的新方法。将MAX-DOAS 反演结果和太阳光度计的观测结果进行了对比，两者一致性较好。研究表明，基于地基MAX-DOAS观测的Ring 效应可以实现气溶胶光学特性的探测。
大气光学 大气Ring效应 多轴差分吸收光谱 气溶胶 非对称因子
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
为研究前向散射对水下成像的影响, 利用辐射传输理论建立了激光水下成像前向散射理论模型, 提出了水下成像前向散射影响系数, 用以表征前向散射对水下成像质量的影响程度, 并给出了前向散射功率及前向散射影响系数的解析表达式。利用Matlab进行了数值模拟分析, 得出了水下成像前向散射光功率和影响系数随探测水深及水衰减系数的变化规律, 说明了非对称因子的取值对成像质量具有较大的影响。
激光水下成像 前向散射 非对称因子 Henyey-Greenstein体积散射函数 underwater laser imaging forward-scattering asymmetry factor Henyey-Greenstein scattering function
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
A method of clarifying bioaerosol particles is proposed based on T-matrix. Size and shape characterizations are simultaneously acquired for individual bioaerosol particles by analyzing the spatial distribution of scattered light. The particle size can be determined according to the scattering intensity, while shape information can be obtained through asymmetry factor (AF). The azimuthal distribution of the scattered light for spherical particles is symmetrical, whereas it is asymmetrical for non-spherical ones, and the asymmetry becomes intense with increasing asphericity. The calculated results denote that the 5o–10o scattering angle is an effective range to classify the bioaerosol particles that we are concerned of. The method is very useful in real-time environmental monitoring of particle sizes and shapes.
光散射 生物气溶胶颗粒 T矩阵 尺寸和形状 非对称因子 290.5850 Scattering, particles 290.1090 Aerosol and cloud effects Chinese Optics Letters
2011, 9(9): 092901
