颗粒的光谱测试优化方法研究

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颗粒技术广泛应用于环境、能源、化工、医学等领域,颗粒度的准确测量对相关领域的发展具有十分重要的意义。利用光散射(衍射)原理进行颗粒度测量的方法具有速度快、精度高、不破坏样品特性等特点,其中以前向小角度散射(衍射)原理为基础的测量方法使用最为广泛。针对使用通用型线阵和面阵的新型光电探测器件进行激光粒度测量时存在的不足,本文基于菲涅耳衍射原理,提出了采用柱透镜作为颗粒衍射光接收透镜的方法,推导分析了颗粒的衍射光强分布特点,随后进行了模拟仿真,并开展了初步实验。论文主要工作如下:1.在分析当前颗粒检测主要方法的基础上,根据衍射原理,提出基于柱面透镜接收光信号的颗粒测量方法,推导了柱透镜下颗粒的菲涅耳衍射频谱公式,分析了其变换作用及颗粒衍射光强分布特点。2.利用MATLAB软件分别对球面透镜和柱面透镜在衍射场中的相移作用进行仿真,模拟了颗粒在两种透镜作用下的衍射频谱分布,并进行了比较。3.开发了用于激光粒度测量的扩束准直系统,根据所提出的方法搭建了实验系统,开展了实验。同时,设计了用于粒子吸收光谱测量的折返光路调整装置并进行了实验验证。
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