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瑞利-布里渊散射相比于其他散射方法拥有更大的散射截面以及更强的散射信号强度,该方法对于测量大气环境参数、超燃发动燃烧室各参数测量和单原子气体各参数测量都拥有重要意义,而且瑞利-布里渊散射中的自发瑞利-布里渊散射(SRBS)因为探测系统结构简单也更适用于实际探测情况。
本论文基于TentiS6理论模型以及SRBS理论方法研究了在利用自发瑞利-布里渊散射测量多原子气体(氮气、氧气、空气和二氧化碳)体黏滞系数和测量单原子气体(氩气)温度时相关参数对于理论光谱和实验光谱的影响,分析的参数主要为:散射角、压强、温度以及热导率,该分析为参数的准确测量和实验结果分析给予了支持。
本论文为了获得更宽温度范围下的SRBS谱线,搭建了一套含有温度控制装置的高信噪比SRBS探测系统。基于SRBS本论文在不同压强和不同温度(高温范围)下测量了氮气、氧气、空气和二氧化碳的体黏滞系数,实验条件为:温度范围289.0K到400.0K,压强范围4.0bar到8.0bar,多原子气体反演体黏滞系数采用了x2值最小原理来判断反演参数的准确性。之后将得到的体黏滞系数与以往文献结果进行比较并进行分析,经过分析发现在低压情况下反演参数存在一定误差,随着温度增加本论文结果与各文献结果接近,之后发现随着温度的升高,各气体的体黏滞系数也会升高。基于SRBS本论文在不同压强和固定温度下反演了氩气的温度,实验条件为:温度298.0K,压强范围2.0bar到9.0bar,单原子气体反演温度采用了均方根误差(RMSE)来判断反演参数的准确性,经过RMSE发现反演结果是符合预期的。将本论文实验数据对比参考文献产生的误差进行了系统分析,发现产生误差原因主要为:实验测量方法差异、计算热导率方法的差异、参数优化误差以及理论模型本身的缺陷。本论文经过计算后发现当实验在高压情况下(>3.0bar)进行时,可以很大程度减少参数误差给实验结果带来的影响,因为在高压情况下SRBS谱线中的布里渊峰谱线更加明显,这也是本论文的多原子气体实验中压力条件固定在4.0bar到8.0bar的主要因素。相较于以往的研究,本论文测量了更高温度范围的气体数据,这对于高温环境探测具有重要意义。
本论文基于TentiS6理论模型以及SRBS理论方法研究了在利用自发瑞利-布里渊散射测量多原子气体(氮气、氧气、空气和二氧化碳)体黏滞系数和测量单原子气体(氩气)温度时相关参数对于理论光谱和实验光谱的影响,分析的参数主要为:散射角、压强、温度以及热导率,该分析为参数的准确测量和实验结果分析给予了支持。
本论文为了获得更宽温度范围下的SRBS谱线,搭建了一套含有温度控制装置的高信噪比SRBS探测系统。基于SRBS本论文在不同压强和不同温度(高温范围)下测量了氮气、氧气、空气和二氧化碳的体黏滞系数,实验条件为:温度范围289.0K到400.0K,压强范围4.0bar到8.0bar,多原子气体反演体黏滞系数采用了x2值最小原理来判断反演参数的准确性。之后将得到的体黏滞系数与以往文献结果进行比较并进行分析,经过分析发现在低压情况下反演参数存在一定误差,随着温度增加本论文结果与各文献结果接近,之后发现随着温度的升高,各气体的体黏滞系数也会升高。基于SRBS本论文在不同压强和固定温度下反演了氩气的温度,实验条件为:温度298.0K,压强范围2.0bar到9.0bar,单原子气体反演温度采用了均方根误差(RMSE)来判断反演参数的准确性,经过RMSE发现反演结果是符合预期的。将本论文实验数据对比参考文献产生的误差进行了系统分析,发现产生误差原因主要为:实验测量方法差异、计算热导率方法的差异、参数优化误差以及理论模型本身的缺陷。本论文经过计算后发现当实验在高压情况下(>3.0bar)进行时,可以很大程度减少参数误差给实验结果带来的影响,因为在高压情况下SRBS谱线中的布里渊峰谱线更加明显,这也是本论文的多原子气体实验中压力条件固定在4.0bar到8.0bar的主要因素。相较于以往的研究,本论文测量了更高温度范围的气体数据,这对于高温环境探测具有重要意义。