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8mm频段准光腔自动测量散射粒子球消光截面

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计量学报 1992年第4期13卷 288-293页

作者：夏军梁昌洪西安电子科技大学

本文讨论8mm频段准光腔的宽频带特性及耦合孔对准光腔的影响。利用建立的一套8mm频段准光腔自动测量散射粒子球消光截面的系统,对几种散射粒子球进行了实际测量,并与理论值进行了比较。

关键词：电磁波测量准光胺消光截面

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基于光学干涉的粒子消光截面分析与实验

基于光学干涉的粒子消光截面分析与实验

作者：刘洋洋西安理工大学

学位级别：硕士

气溶胶粒子的光学特性对我们的影响不仅在大气环境污染方面,它在大气科学、国家安全、医学以及制造等众多领域也都有重要影响。粒子的消光截面是评估气溶胶光学特性的一个重要参数。对不同来源和组成的气溶胶粒子消光截面深入研究,可以... 详细信息

气溶胶粒子的光学特性对我们的影响不仅在大气环境污染方面,它在大气科学、国家安全、医学以及制造等众多领域也都有重要影响。粒子的消光截面是评估气溶胶光学特性的一个重要参数。对不同来源和组成的气溶胶粒子消光截面深入研究,可以帮助了解太阳和地球辐射的影响,同时可以对研究气候变化的影响提供科学依据。论文首先对粒子的光学特性进行分析,针对Mie理论和T矩阵研究了在532 nm下等效半径、形状和横纵比对水滴、二氧化硅(标准石英晶体)、沙尘和碳酸钙(墙灰)粒子的消光截面的影响。结果表明,圆柱形粒子在粒径范围较大时的消光截面比椭球形粒子变化更为明显。当等效半径为2 μm时,不同形状和横纵比的碳酸钙和沙尘粒子的消光截面范围在25至29 μm2。对于等效半径范围从0.7至1.4 μm的海洋沙尘粒子,在相同等效半径下的不同横纵比的椭球粒子消光截面变化范围大于圆柱形粒子。对于球形粒子而言,复折射率大的碳酸钙粒子相对散射强度越大;而对于非球形粒子,椭球形粒子的相对散射强度在100°附近时会有增强的趋势,而圆柱形粒子趋势较平缓。其次选择同轴干涉系统作为实验装置,用入射波与粒子相互作用造成原始光束的衰减实现气溶胶粒子消光截面的测量,并采用标准粒子进行实验验证。该系统中入射光源采用波长为532 nm的连续半导体激光器,CMOS传感器像元大小为2.5 μm,系统放大倍率为8.9倍,最小粒子分辨率为2.46 μm。传感器对采集到的照片通过背景相减和滤波得到粒子对比干涉图,从而获得入射波的衰减。并将干涉环从中心到边缘进行积分得到的积分曲线的包络线拟合即可得到粒子的消光截面,并对不同提取方法进行对比,结果显示圆环法的计算结果具有更高的准确性。选择半径为2.5 μm和5 μm的标准球形二氧化硅粒子进行验证实验,对标准粒子的测量值与理论值进行归一化比对,结果显示半径2.5μm的二氧化硅粒子的消光截面归一化结果为1.0383,半径为5 μm的消光截面的归一化结果为0.91244,误差均在10%以内,验证利用干涉系统测量粒子消光截面的准确性。为验证该系统的外场实验效果,分别对沙尘、水滴以及墙灰粒子干涉图像进行处理得到粒子的消光截面测量值。为验证测量值的准确性,采用全息再现得到拍摄粒子的横纵比以及等效半径,并利用T矩阵仿真计算每种粒子的消光截面。通过测量值与仿真再现值的结果对比分析,发现大多数粒子的误差稳定在20%以内,主要是由于系统和外界环境的干扰,以及消光截面处理方法和再现方法存在的局限性而导致的。在此基础上,利用全息再现和T矩阵对外场拍摄的沙尘和水滴粒子在不同横纵比以及等效半径的分布和消光截面进行统计分析。

关键词：气溶胶光学特性消光截面 T矩阵同轴干涉图像处理

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膨胀石墨3mm波消光数值计算

物理学报 2013年第9期62卷 370-376页

作者：周明善徐铭云南国防工业职业技术学院化学工程学院昆明650023 南京理工大学化工学院南京210094

为探讨膨胀石墨作为3mm波干扰材料的消光、散射特性及其影响因素,基于有限长度、有限电导率圆柱状导体的电磁散射,利用矩量法建立了膨胀石墨的消光、散射、吸收及后向散射截面(雷达散射截面RCS)的计算式.运用Mathematica编程计算并分析... 详细信息

为探讨膨胀石墨作为3mm波干扰材料的消光、散射特性及其影响因素,基于有限长度、有限电导率圆柱状导体的电磁散射,利用矩量法建立了膨胀石墨的消光、散射、吸收及后向散射截面(雷达散射截面RCS)的计算式.运用Mathematica编程计算并分析了膨胀石墨长度、半径、电导率、磁导率等因素与膨胀石墨消光、散射、吸收截面及RCS的关系.结果表明:当膨胀石墨的长度为1.5mm、半径为0.05mm时,具有较好的消光、散射效果;适当增大膨胀石墨的电导率、磁导率,有利于提高其消光、散射能力.本研究为探索增强膨胀石墨干扰3mm波效果的技术途径提供了有价值的参考.

关键词：膨胀石墨石墨层间化合物消光截面矩量法

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纳米碳纤维导电性对红外消光性能的影响

光学技术 2008年第S1期34卷 272-274页

作者：王红霞田涛徐海波刘代志第二炮兵工程学院西安710025

纳米碳纤维是一种新型吸波材料。为探讨烟幕粒子的红外消光特性,利用矩量法建立了纳米碳纤维感应电流和散射场的计算模型,在此基础上得出了纳米碳纤维吸收、散射和消光截面的计算表达式。通过Matlab编程计算分析了纳米碳纤维红外消光截... 详细信息

纳米碳纤维是一种新型吸波材料。为探讨烟幕粒子的红外消光特性,利用矩量法建立了纳米碳纤维感应电流和散射场的计算模型,在此基础上得出了纳米碳纤维吸收、散射和消光截面的计算表达式。通过Matlab编程计算分析了纳米碳纤维红外消光截面与电导率的关系。结果表明,纳米碳纤维红外消光特性与电导率密切相关,随着电导率的增加,消光截面迅速增加,当波长大于纤维本身长度时,消光截面随电导率的变化出现峰值,峰值电导率与波长有关。

关键词：红外消光消光截面纳米碳纤维散射吸收矩量法

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两栖装甲车辆对抗双红外制导伪装方法研究

红外与激光工程 2007年第4期36卷 555-559页

作者：沈均平刘建永胡登高伍中军李凌解放军理工大学工程兵工程学院江苏南京210007 镇江船艇学院江苏镇江212003

在分析两栖装甲车辆的双红外暴露特征、双红外制导抗干扰原理和常见的红外干扰技术的基础上,得出了在两栖装甲车辆对抗双红外制导的最佳伪装方法——人工水雾红外遮蔽技术。并利用Mie散射理论分析了单位喷水量条件下,水雾滴径与3～5μm... 详细信息

在分析两栖装甲车辆的双红外暴露特征、双红外制导抗干扰原理和常见的红外干扰技术的基础上,得出了在两栖装甲车辆对抗双红外制导的最佳伪装方法——人工水雾红外遮蔽技术。并利用Mie散射理论分析了单位喷水量条件下,水雾滴径与3～5μm、8～14μm波段衰减的关系,从理论上给出了水雾滴径的最佳尺寸,最后编程模拟计算了人工水雾的双红外遮蔽性能。

关键词：两栖装甲车辆人工水雾双红外制导消光截面

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双层介质球波散射的近似计算

西安电子科技大学学报 1994年第3期21卷 308-314页

作者：吴成明吴振森肖景明西安电子科技大学物理系

文中给出了双层介质球对波散射的一些近似计算，包括Ｒａｙｌｅｉｇｈ近似、Ｂｏｒｎ近似及ＷＫＢ近似．在三种近似各自适用的条件下，计算的散射与消光截面同ＭｌＥ解符合很好，最后对粒子尺寸及波长与结果的相关性以及三种近似的运用... 详细信息

文中给出了双层介质球对波散射的一些近似计算，包括Ｒａｙｌｅｉｇｈ近似、Ｂｏｒｎ近似及ＷＫＢ近似．在三种近似各自适用的条件下，计算的散射与消光截面同ＭｌＥ解符合很好，最后对粒子尺寸及波长与结果的相关性以及三种近似的运用范围进行了讨论．

关键词：双层介质球散射消光截面

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等离子体中尘埃粒子对电磁波的吸收效应

中国科学（E辑） 2004年第7期34卷 832-840页

作者：李芳李廉林隋强中国科学院电子学研究所北京100080

基于Mie-Debye散射模型研究了等离子体中的尘埃粒子对电磁波的吸收效应. 计算了Debye散射场的无旋分量及由它引起的入射电磁波的能量损耗. 结果表明: 温度越低, 等离子体密度越高, Debye散射场的无旋分量产生的吸收截面越大; 对于较低... 详细信息

基于Mie-Debye散射模型研究了等离子体中的尘埃粒子对电磁波的吸收效应. 计算了Debye散射场的无旋分量及由它引起的入射电磁波的能量损耗. 结果表明: 温度越低, 等离子体密度越高, Debye散射场的无旋分量产生的吸收截面越大; 对于较低的频率电磁波, 尘埃等离子体的散射主要表现为Debye散射, Debye散射场中的无旋分量引起的能量吸收不可忽略, 它引起的吸收截面对波的传播有重要影响.

关键词：电磁波吸收效应尘埃等离子体 Mie-Debye散射吸收截面消光截面