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《山东理工大学》 2012年
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激光自混合干涉技术中颗粒粒度反演算法研究

毛帅  
【摘要】:激光自混合干涉测量纳米颗粒粒径属于动态光散射技术中的外差法探测,其功率谱密度反演颗粒粒径分布属于病态问题研究的范畴。颗粒粒度的反演是颗粒测量技术中的难点和重点,对反演算法的研究是亟待解决的问题。本文主要分析和研究了功率谱密度反演的正则化方法,并对算法做了相应的改进和优化。其中完成的主要工作包括: 1、研究和分析了零差法和外差法的测量原理,并从速率方程与三镜法布里一珀罗腔模型结构方面,分析了激光自混合技术的机理和特性。 2、比较了线性形式和对数形式的功率谱核函数矩阵的反演颗粒粒度分布的问题,对数形式的功率谱核函数矩阵得出的分布比线性形式更合理。为了保证结果的非负性,我们采用Chahine迭代算法。在对单峰颗粒分布反演时,本文采用Morrison平滑算法处理Chahine迭代算法的初始分布,处理后的初始分布经迭代后,平滑性要好于未经处理的迭代结果。对于双峰的颗粒分布,Chahine算法很难得出合理的结果,得出的分布表现出过平滑性的特征。 3、为了解决双峰颗粒分布问题采用截断奇异值分解的方法。本文通过Chahine算法形成的参考点改进了L曲线准则选取合理正则化参数的方法。此参考点减少了选取正则化参数时的计算量,并增强了L准则选择正则化参数的正确性。另外,本文将截断奇异分解法得出的颗粒粒度分布,作为Chahine算法的初始分布,使之迭代后得到了明显的优化。 4、将功率谱反问题Tikhonov正则化后,使用和比较了奇异值分解法和总体最小二乘法。通过仿真颗粒粒度的结果比较,总体最小二乘法的稳健性要优于奇异值分解法。为了给这两种方法选择正确的正则化化参数,本文提出了解最小变化法,并用实验验证了该方法的实用性和优点。使用这种新的方法可以增加最优正则化参数附近分辨率,从而选出更好的最优正则化参数。 5、通过SR曲线改进了Chahine算法迭代的停止条件,SR曲线的X轴为均方根误差,Y轴为解的平滑性限制。通过SR曲线,可以选出Chahine算法的最优迭代分布。平滑性限制我们采用离散零阶导数算子和离散一阶导数算子两种解范数形式。离散一阶导数算子的SR曲线选出的Chahine算法的迭代解的相对误差小于由离散零阶导数算子的SR曲线选出的迭代解。 迄今为止,反演复杂的颗粒粒度分布,依然无法得出满意的反演结果,颗粒粒度反演算法极大程度上影响了测量结果的准确性,本文所进行的工作有助于颗粒粒度分布反演算法研究的发展。
【学位授予单位】:山东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN247

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 韩秋燕;申晋;孙贤明;刘伟;宋井玲;;基于Tikhonov正则参量后验选择策略的PCS颗粒粒度反演方法[J];光子学报;2009年11期
2 王华睿;沈建琪;于海涛;魏月环;;激光自混合干涉法亚微米及纳米颗粒测量中的反问题[J];光学学报;2008年12期
3 韩秋燕;申晋;宋景玲;杨淑连;;PCS颗粒测量技术中的累积分析方法研究[J];光子学报;2008年12期
4 喻雷寿;杨冠玲;何振江;李仪芳;;用于动态光散射颗粒测量的迭代CONTIN算法[J];光电工程;2006年08期
5 丁迎春,张书练,李岩;He-Ne激光自混合干涉的模式研究[J];激光杂志;2003年06期
6 张勇,姚建铨,王鹏,禹延光;LD泵浦单模绿光激光器自混合干涉效应的研究[J];光电子·激光;2003年07期
7 禹延光,叶会英,姚建铨;激光自混合干涉位移测量系统的稳态解[J];光学学报;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王刚;用于纳米颗粒粒度测量的模拟探测动态光散射技术研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王远;基于动态光散射的超细颗粒测试技术研究[D];重庆大学;2005年
2 李绍新;动态光散射技术在生物大分子测量上的应用[D];华南师范大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴国光;韩鹏;鲁力维;;DLS纳米粒度仪噪声剔除方法探讨与计量检定[J];中国测试;2015年11期
2 刘伟;王雅静;陈文钢;马立修;申晋;;正则矩阵对双峰分布动态光散射数据反演的影响[J];中国激光;2015年09期
3 李誉昌;吴晓斌;朱苏皖;邱健;骆开庆;韩鹏;;双分散纳米颗粒系不同光强贡献比例下的动态光散射特性研究[J];华南师范大学学报(自然科学版);2015年03期
4 李蕾;杨克成;王万研;夏珉;李微;;多角度动态光散射粒度分布递归非负Phillips-Twomey算法[J];激光与光电子学进展;2015年03期
5 郭扬;钟金钢;;由反射体旋转引起的聚焦激光束自混合干涉现象[J];中国激光;2015年03期
6 于向飞;杨晖;杨海马;郑刚;李军;胡恒庆;Mark BIGGS;;基于奇异值分解的动态光散射反演算法[J];光子学报;2013年11期
7 吴小云;侯学顺;钟诚;夏辉;;利用低相干光纤动态光散射法测量浓悬浮液中多分散颗粒粒径分布[J];光散射学报;2013年03期
8 单良;孔明;;加权非负最小二乘光子相关光谱纳米颗粒粒径反演方法[J];光子学报;2013年06期
9 窦震海;王雅静;;超细颗粒光子相关光谱模拟实验系统设计[J];实验室研究与探索;2012年10期
10 王雅静;申晋;郑刚;刘伟;孙贤明;;Tikhonov正则化与多重网格技术相结合的动态光散射反演[J];光学精密工程;2012年05期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 段烁;纳米材料修饰电极及其对水中纳米银的分析应用研究[D];西南大学;2017年
2 蒋海波;锂电池正极材料作业场所粉尘扩散规律研究[D];武汉理工大学;2016年
3 丁国超;液态吸收介质下球形颗粒表观光学特性的研究[D];哈尔滨理工大学;2014年
4 王丽;基于光谱消光法的颗粒粒径分布重建算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
5 杨晖;基于后向动态光散射的高浓度纳米颗粒粒径测量技术的研究[D];上海理工大学;2009年
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1 刘金豪;基于动态光散射技术研究群体Janus颗粒的增强型布朗运动[D];西安建筑科技大学;2018年
2 王雪敏;动态光散射技术的角度依赖性研究[D];山东理工大学;2017年
3 李文强;基于Mie理论光扩散板散射特性研究[D];中国计量大学;2017年
4 高雪;微弱光散射信号的处理技术研究[D];长春理工大学;2017年
5 康博伦;雾霾粒子浓度的光散射测量方法研究[D];西安理工大学;2016年
6 谭浩;基于近场散射的颗粒粒度测量方法研究[D];东南大学;2016年
7 陈曙光;多酚氧化酶交联鸡蛋卵白蛋白的研究及交联产物制备的中试生产设计[D];南昌大学;2016年
8 俸思洁;氨基酸修饰果胶的制备及性质研究[D];南昌大学;2016年
9 姚文学;超声波衰减谱法在线测量微纳米颗粒粒度分布的研究[D];华南理工大学;2016年
10 雷皓婷;人体粪便中的生物细胞自动识别技术的研究[D];电子科技大学;2016年
【二级参考文献】
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1 王怀野,张科,李言俊;各向异性扩散滤波的正则化参数选取方法[J];光子学报;2005年09期
2 徐峰,蔡小舒,苏明旭,赵志军,李俊峰;独立模式算法求解颗粒粒径分布的研究[J];中国激光;2004年02期
3 申晋,郑刚,孙浩,杨渝川;PCS亚微米及纳米颗粒粒度测量仪的研制[J];仪表技术;2003年02期
4 赵江山,张志刚,柴路,王清月;基于半导体光二极管CaAsP的实时自相关仪[J];光子学报;2002年12期
5 张西芹,刘迎,邢达,马世宁;漫散射光自相关用于生物介质成象的实验研究[J];光子学报;2002年03期
6 张西芹,邢达;超声调制漫射光子自相关的Monte Carlo模拟[J];光子学报;2001年05期
7 金其年;Tikhonov正则化的饱和性与逆结果及后验参数选取[J];中国科学(A辑);1999年08期
8 吕可诚,巴恩旭,张春平;内腔双纵模He-Ne激光器偏振方向的竞争效应[J];光学学报;1984年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毛帅;申晋;刘伟;王雅静;;激光自混合干涉技术中两种不同形式功率谱密度反演颗粒粒度分布的比较[J];山东理工大学学报(自然科学版);2012年03期
2 黄英,何发祥,符必昌,付君蕖;红土颗粒粒度的分维变化特征[J];云南工业大学学报;1998年03期
3 杨初平,习岗,杨冠玲;颗粒粒度测试技术[J];工科物理;1999年04期
4 苏明旭,蔡小舒,徐峰,张金磊,赵志军;超声衰减法测量悬浊液中颗粒粒度和浓度[J];声学学报;2004年05期
5 胡松青,李琳,郭祀远,蔡妙颜;现代颗粒粒度测量技术[J];现代化工;2002年01期
6 刘维平;光透法测定粉末颗粒粒度[J];陶瓷工程;1997年06期
7 燕辉;颗粒粒度分布测试精度的影响因素[J];石油大学学报(自然科学版);1994年04期
8 夏诚意;;颗粒粒度的测定(二)[J];医药设计;1981年05期
9 蓝霞;程明;徐屹;戴闽;;真空球磨时间对金属磨损颗粒粒度影响的实验研究[J];江西医药;2018年11期
10 李红;;颗粒粒度检测技术综述[J];辽宁科技学院学报;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李春华;林强;裴重华;;珍珠粉颗粒粒度与其氨基酸体外溶出效果关系研究[A];2001年海南全国粉体技术研讨会论文集[C];2001年
2 苏明旭;蔡小舒;黄春燕;徐峰;李俊峰;;超声衰减法测量颗粒粒度大小[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
3 裴重华;孙中亮;艾亚菲;宋洪昌;;用高频振动磨制备超细硫磺粉[A];2001年海南全国粉体技术研讨会论文集[C];2001年
4 熊向军;;颗粒粒度粒形测量的新技术介绍——时间转换理论以及动态图像分析[A];第七届全国颗粒制备与处理学术暨应用研讨会论文集[C];2004年
5 侯涛;;三种常用颗粒粒度分析仪器的原理及特点[A];第四届全国颗粒制备与处理学术会议论文集[C];1995年
6 英红;凌宏杰;高燕;;基于视频的乳化沥青颗粒粒度分布参数分析[A];第五届全国公路科技创新高层论坛论文集[上卷][C];2010年
7 李江;何国强;娄永春;刘洋;王希亮;;聚集条件下SRM颗粒粒度分布研究[A];中国宇航学会2005年固体火箭推进第22届年会论文集(发动机分册)[C];2005年
8 任中京;姚金平;赵云普;;激光衍射法测量片状颗粒粒度的研究[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
9 黄世峰;李雪;常钧;王守德;程新;;压电陶瓷颗粒粒度对水泥基压电复合材料性能的影响[A];第十届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2007年
10 吕文广;郑景宜;吕铂颐;;高活性超细复合碳酸镍表征[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 丁驰竹;基于光散射的水中弱散射颗粒粒度反演研究[D];华中科技大学;2014年
2 陈惜明;基于声发射信号的集成建模技术及其在颗粒检测中的应用研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毛帅;激光自混合干涉技术中颗粒粒度反演算法研究[D];山东理工大学;2012年
2 曹丽霞;基于静态光散射的颗粒粒度检测技术的研究[D];中国计量学院;2015年
3 沈海栋;基于光散射法的颗粒粒度检测方法研究[D];中国计量大学;2017年
4 尹吉婷;基于颗粒粒度极值分布函数的遗传反演算法的研究[D];南京理工大学;2005年
5 师登鹏;基于静电传感器的煤粉颗粒粒度和质量流量的测量[D];华北电力大学(北京);2017年
6 刘晓艳;多角度动态光散射颗粒粒度反演方法研究[D];山东理工大学;2012年
7 秦长泽;球团颗粒粒度检测系统的研究[D];武汉科技大学;2015年
8 姚文学;超声波衰减谱法在线测量微纳米颗粒粒度分布的研究[D];华南理工大学;2016年
9 王大海;计算机图像处理技术在矿物颗粒粒度检测中的应用[D];江西理工大学;2008年
10 邢化朝;纳米颗粒粒度标准物质的研制[D];中国石油大学(北京);2016年
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