强激光与粒子束
彊激光與粒子束
강격광여입자속
HIGH POWER LASER AND PARTICLEBEAMS
2015年
7期
21-27
,共7页
张学海%魏合理%戴聪明%曹亚楠%李学彬
張學海%魏閤理%戴聰明%曹亞楠%李學彬
장학해%위합리%대총명%조아남%리학빈
飞尘%非球形粒子%Mie理论%散射特性%气溶胶
飛塵%非毬形粒子%Mie理論%散射特性%氣溶膠
비진%비구형입자%Mie이론%산사특성%기용효
fly ash%non-spherical particle%Mie theory%scattering properties%aerosols
采用Mie散射理论计算了可见光波段等效球飞尘气溶胶粒子的Stokes散射矩阵,并与实验得到的空间随机取向的非球形飞尘气溶胶粒子结果进行了对比分析;由理论与实验方法得到的散射相函数,采用离散坐标法计算了两者的双向反射函数(BRDF),并对此结果进行了分析研究.结果表明:实验测量的非球形飞尘气溶胶粒子群的散射矩阵和基于球形粒子假设的Mie散射理论计算结果在大多数散射角上都不相同,但是不对称因子却大致相同;球形-非球形粒子群的BRDF随反射角的变化趋势基本一致,但是球形粒子群的BRDF曲线分布具有更大的波动趋势;随着光学厚度的增加,球形-非球形粒子群的BRDF曲线分布均趋于平坦,计算结果趋于一致.因此在飞尘气溶胶粒子散射特性研究中,当光学厚度较小时,用球形假设的方法会造成一定的误差,BRDF相对误差最大可以达到60％,需考虑粒子非球形特性造成的影响;而当光学厚度较大时,BRDF相对误差一般不会超过10％,采用球形假设的方法具有一定的适用性.
採用Mie散射理論計算瞭可見光波段等效毬飛塵氣溶膠粒子的Stokes散射矩陣,併與實驗得到的空間隨機取嚮的非毬形飛塵氣溶膠粒子結果進行瞭對比分析;由理論與實驗方法得到的散射相函數,採用離散坐標法計算瞭兩者的雙嚮反射函數(BRDF),併對此結果進行瞭分析研究.結果錶明:實驗測量的非毬形飛塵氣溶膠粒子群的散射矩陣和基于毬形粒子假設的Mie散射理論計算結果在大多數散射角上都不相同,但是不對稱因子卻大緻相同;毬形-非毬形粒子群的BRDF隨反射角的變化趨勢基本一緻,但是毬形粒子群的BRDF麯線分佈具有更大的波動趨勢;隨著光學厚度的增加,毬形-非毬形粒子群的BRDF麯線分佈均趨于平坦,計算結果趨于一緻.因此在飛塵氣溶膠粒子散射特性研究中,噹光學厚度較小時,用毬形假設的方法會造成一定的誤差,BRDF相對誤差最大可以達到60％,需攷慮粒子非毬形特性造成的影響;而噹光學厚度較大時,BRDF相對誤差一般不會超過10％,採用毬形假設的方法具有一定的適用性.
채용Mie산사이론계산료가견광파단등효구비진기용효입자적Stokes산사구진,병여실험득도적공간수궤취향적비구형비진기용효입자결과진행료대비분석;유이론여실험방법득도적산사상함수,채용리산좌표법계산료량자적쌍향반사함수(BRDF),병대차결과진행료분석연구.결과표명:실험측량적비구형비진기용효입자군적산사구진화기우구형입자가설적Mie산사이론계산결과재대다수산사각상도불상동,단시불대칭인자각대치상동;구형-비구형입자군적BRDF수반사각적변화추세기본일치,단시구형입자군적BRDF곡선분포구유경대적파동추세;수착광학후도적증가,구형-비구형입자군적BRDF곡선분포균추우평탄,계산결과추우일치.인차재비진기용효입자산사특성연구중,당광학후도교소시,용구형가설적방법회조성일정적오차,BRDF상대오차최대가이체도60％,수고필입자비구형특성조성적영향;이당광학후도교대시,BRDF상대오차일반불회초과10％,채용구형가설적방법구유일정적괄용성.
