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动态光散射技术是测量亚微米及纳米颗粒的有效方法,其通过反演光强自相关函数获得颗粒粒度及其分布。在反演过程中,需求解第一类Fredholm积分方程,这是一个典型的不适定问题,通常采用Tikhonov正则化方法进行求解。Tikhonov正则化方法求解不适定问题时,需要合适的正则参数平衡目标函数的解误差及残差并使得误差之和最小,正则参数的选取一直是Tikhonov正则化方法的重点和难点。为了选取合适的正则参数以更好的平衡目标函数的解误差及残差,提高颗粒粒度的反演准确性,本文在分析动态光散射正则化反演中正则参数作用机理的基础上,探究了L-curve准则对粒度反演误差的影响,并提出了基于奇异值分布的多参数方法用于动态光散射正则化反演,并分析比较了各方法反演性能。本文的主要研究内容包括:1. 研究了动态光散射正则化反演中的正则参数的作用机理。分析了正则参数选取对正则化方法求解不适定问题精确性的影响。利用正则化方法求解不适定问题的过程中,误差主要由两部分组成,一部分是输入数据的误差产生的解误差,另一部分是正则化算子逼近不连续算子在精确测量数据处产生的误差,由于输入数据的误差产生的解误差在正则参数较小时数值较大,但正则化算子逼近不连续算子在精确测量数据处产生的误差在正则参数较小时数值较小,因此正则化参数的选取必须使得两种误差保持某种平衡。一方面近似解对输入数据的误差的稳定性要求正则参数不能太小,另一方面,正则化算子对不连续算子的逼近性要求正则参数越小越好,正则参数的选取要保证两种误差之和最小。2. 采用L-curve准则、GCV准则及Morozov偏差原理三种正则参数选取方法,对不同颗粒体系的多角度动态光散射数据进行正则化颗粒粒度反演。结果表明:在噪声水平较小(10-5的噪声水平)的情况下,采用L-curve准则、GCV准则及Morozov偏差原理三种正则参数选取方法的反演结果峰值位置无明显差异,随着噪声水平的增加,三种正则参数选取方法的正则化反演结果峰值位置误差变大,但L-curve准则的结果更稳定,抗噪声性能最好。3. 研究L-curve准则在动态光散射正则化反演中对不同颗粒体系峰值位置误差及拟合误差的影响。由于L-curve准则在进行正则参数选取时考虑了残差及解误差的影响,但在实际动态光散射测量中更注重峰值位置误差和拟合误差,因此在通过L-curve准则选取正则参数的基础上,通过划定一个包含该正则参数的区间并给予一个步长,由循环所得每个正则参数分别进行多角度动态光散射正则化反演,得到反演结果中的峰值位置误差及拟合误差,比较L-curve准则与区间内其他正则参数反演得到峰值位置误差和拟合误差差异表明,L-curve准则对单峰窄分布颗粒体系的峰值位置较准确,对于单峰宽分布及双峰分布的峰值位置误差较大。4. 研究基于奇异值分布特征的优化多参数动态光散射正则化颗粒粒度反演。多参数正则化可以改善动态光散射正则化反演结果中的过正则化或欠正则化现象,本文在分析奇异值分布特性的基础上,提出基于奇异值分布特征的多参数选择方法。通过相邻两个奇异值之间的比例关系构造正则参数函数进行参数的初选,再利用定点迭代进行参数优化,得到与奇异值分布相对应的正则参数序列,从而抑制了小奇异值对噪声的放大作用。正则参数的选取一直是动态光散射正则化反演颗粒粒度分布中的难点,也是近年来的研究热点,本文通过对动态光散射正则化反演中正则参数选取方法的探索和研究,力求提高颗粒体系动态光散射正则化反演的准确性,进而满足对不同颗粒体系测量准确性日益提高的社会需求。