激光彩虹测量系统开发与应用研究

【摘要】： 大量的工业过程、大气测量、环境监测等许多领域要求对微小粒子的形状、浓度、光学特性及尺寸分布进行快速准确的测量。粒度分析的光散射法以其快速、准确、非接触测量等优点日益受到人们的重视。在粒子折射率分布和尺寸测量中,彩虹测量技术是最具潜力的技术之一。彩虹强度分布的精细结构为测量、反演粒子折射率和尺寸参量提供了丰富的信息。 论文设计开发了激光彩虹测量系统,给出了激光彩虹测量系统的设计思想、原理、功能,提出了系统的基本要求。全面地介绍了测量系统的各个组成部分,包括各部分的结构设计、功能及其使用说明,对系统的实现和调试也做了详细说明。设计了测量系统的测量软件,用以彩虹强度角分布的测量。该系统可实现大角度范围的彩虹强度角分布测量,并可对测量结果进行处理分析。测量软件中还链接了理论计算软件,方便测量结果与理论模拟结果的对比分析。测量软件运行稳定,功能强大,界面优化,使用方便。整个测量系统的精度高,速度快,重复性好。 利用本系统对单模光纤和梯度折射率聚合物光纤彩虹强度角分布进行了测量研究,包括垂直入射和斜入射的测量研究。系统开发和测量工作为粒子直径和折射率分布反演的研究提供了帮助。