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用于纳米颗粒粒度测量的模拟探测动态光散射技术研究

王刚  
【摘要】: 随着纳米材料和纳米产业逐渐走进人们的视野,纳米材料尤其是纳米颗粒的表征已经成为迫切的科研任务。而能够实现快速、非接触测量纳米颗粒粒度的动态光散射技术正是这样的热门研究课题之一。目前,人们还在不断深入研究如何实现纳米颗粒粒度的高精度测量。在本论文中,我们主要分析讨论了具有高时间分辨率的模拟探测动态光散射技术,以及采样速率对纳米颗粒粒度测量误差的影响。 本论文共分五个部分,具体内容如下: 1、介绍纳米材料的新奇特性,纳米颗粒表征的主要技术手段及各自的适用范围。 2、介绍光散射的基本理论和动态光散射的理论分析方法。 3、提出具有高时间分辨率的模拟探测动态光散射技术。设计开发了适用于模拟探测方式的软件相关器,构建了模拟探测动态光散射系统并实验分析了该系统的时间分辨率。 4、系统阐述模拟探测动态光散射技术的硬件条件,论述了自主开发的软件相关器的相关逻辑和颗粒尺寸反演计算方法,分析了系统的噪声来源和一般处理办法。 5、定性分析了模拟探测动态光散射系统中噪声和测量误差水平随采样速率变化的趋势,实验分析了采样速率对颗粒粒度测量误差的影响。 本论文第三和第五部分的实验研究成果对于小尺寸纳米颗粒粒度的高精度测量具有应用价值。第四部分的实验系统分析和数学方法有助于进一步发展动态光散射技术并促进动态光散射技术的实用化进程。


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