微粒的體散射函數(shù)是微粒自身固有的基本光學特性,可以反映其粒徑、形狀、內(nèi)部構(gòu)造、折射率等物理信息,在大氣學、海洋學、生物醫(yī)學等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應用�，F(xiàn)有的微粒體散射函數(shù)測量方法操作復雜、對實驗環(huán)境要求較高,同時對于大粒徑多顆�；虿痪鶆蛭⒘Ｉ⑸涞姆抡嫜芯窟�有待發(fā)展。本論文使用T矩陣方法計算了多種微粒的體散射函數(shù),得到孤立顆粒、多顆粒體散射函數(shù)曲線的特點。并通過流體力學及Matlab、COMSOL等仿真軟件分析,以PDMS為材料,設計制作了用于捕獲待測微粒的微流控芯片;基于光電倍增管(PMT),仿照空間濾波器結(jié)構(gòu)設計了超窄視場的光接收系統(tǒng),并根據(jù)仿真得到的微粒體散射曲線的特點,使用電動濾光片輪和電動位移平臺,設計搭建了自動化角度掃描式大動態(tài)范圍散射光測量裝置,實現(xiàn)了測量實驗的全自動控制,同時完成了探測系統(tǒng)的精確對準工作。利用搭建好的實驗系統(tǒng),成功捕獲并測量了23.75μm、31.10μm、40.01μm三種粒徑雙顆粒及23.75μm粒徑三顆粒在1o-170o的散射光強角度分布。所有微粒的三次重復實驗數(shù)據(jù)的變異系數(shù)都集中在0-0.4,證明實驗具有較好的穩(wěn)定性和可重復性。粒徑為23.75μm,...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 微粒散射測量研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究內(nèi)容
2 微粒體散射函數(shù)理論分析基礎(chǔ)及仿真
    2.1 微粒體散射函數(shù)理論基礎(chǔ)
    2.2 微粒光散射仿真方法
    2.3 微粒體散射函數(shù)仿真結(jié)果及分析
    2.4 本章小結(jié)
3 實驗系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    3.1 微流控芯片設計與實現(xiàn)
    3.2 散射光強自動測量系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    3.3 整體實驗裝置實現(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
4 微粒散射光強測量實驗及結(jié)果分析
    4.1 實驗總體方案
    4.2 微流控芯片折射率匹配實驗
    4.3 微粒捕獲及散射光強測量實驗
    4.4 實驗結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文目錄



本文編號：3803624