流动气溶胶动态光散射测量中的流速限制

• 作者: 牟彤彤 申晋 李鑫强 王梦婕 王雅静 刘伟 袁曦 陈晓虎 朱新军
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 散射 测量 气溶胶 颗粒粒度分布 自相关函数
• 年，卷（期）: 2021,（14）
• 所属期刊栏目: 散射|Scattering
• 页码范围: 212-221
• 页数: 10页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.1429001

摘要

流速是流动气溶胶动态光散射(DLS)测量的重要制约因素.采用层流条件下的散射光强自相关函数(ACF)反演模拟和实测的流动气溶胶DLS数据,分析了流动对气溶胶颗粒粒度分布(PSD)测量的制约机制.结果 表明,流速增加对气溶胶PSD反演结果的强烈影响不能通过流速的贡献在光强ACF模型中表达.导致粒度反演困难的原因是,流速的增加加剧了ACF所在的病态方程的病态性,表现为方程核矩阵条件数的增加.从信号分析的视角,是由于流速的增加降低了光强ACF中粒度信息的幅值.流速的影响与被测气溶胶的粒径有关,这种与粒径的关联性,可以通过表征布朗运动的扩散特征时间和表征气溶胶流动的平移特征时间之比进行评估.扩散与平移的特征时间比,既可表征DLS测量时流速对不同粒径气溶胶的不同影响,也可为实际测量时根据测量对象进行流速选择提供依据.