动态光散射数据采集与处理实验研究

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在现实生活中,工业生产和科学研究的许多领域诸如材料、食品工业、冶金、化学、生物学以及海洋生态学等领域,亚微米级分散系的粒径分布研究都有着重要的意义。对于亚微米级颗粒群的粒度测量,动态光散射法是目前最为有效的方法之一。在动态光散射测量中,寻找提高颗粒粒径反演精度的拟合方法是动态光散射研究的重要内容,而研究动态光散射测量中不同因素对的实验的影响对于进一步提高测量精度也有重要意义。本论文建立一种基于LabVIEW的动态光散射测量方案,用于光纤式动态光散射实验系统,并进行实验和分析。本论文主要研究内容包括:(1)对比亚微米级颗粒群的粒度测量中常用的一些方法,着重讨论动态光散射法和相关检测,阐述该技术基本原理和基于动态光散射法的粒度测量系统的主要构成。(2)基于功率谱进行动态散射光强数据仿真分析。设计一种基于衰减段拟合的数据反演方法以提高粒径反演准确度,并在仿真数据自相关处理过程中进行验证。(3)建立基于光纤的动态光散射实验系统,使用LabVIEW实现动态光强数据采集。进行362.2nm和528.3nm的单分散体系动态光散射实验,验证衰减段拟合方法对改善反演准确度的有效性。在不同测量频率和散射角下进行实验,研究测量频率和散射角对测量结果的影响。分析动态光强涨落数据的频谱,进行数据滤波处理以改善实验效果。
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