目标探测中烟尘粒子对电磁信号的消光特性研究
烟幕对目标毫米波辐射特性干扰效果研究
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杜桂萍等:烟幕对 目标毫米波辐射特性干扰效果研究
20 年第 2 08
表 1 天 线 波 束 在 地 面 上 的 投 影 尺 寸
,
L , 扫 L 0
Diga o rjc z f ne n a e u c a r m f oetie tn aw v n hi p s oa b n
1 烟幕干扰毫米波辐射原理
烟幕对 目标毫米波辐射干扰就是降低 目 标和背
收稿 日期 :2 0.2 1 Biblioteka 71.5 ( 光程 )。
设金属 目标 和背景的辐射亮度分 别为 厶 和 ,
则施放烟幕后的辐射亮度分别为 厶 和
:
作者简介:杜桂萍 (9 5) ,助理研究员 ,主要从事军事化学与烟火技术。 17 .,女
Ke r s Mi i tr v d ain S k ; tre n ee e t y wo d : l mee wa er i t ; mo e I ef r c f s l a o n e c
对沙尘粒子的单粒子散射-消光与吸收研究分析
对沙尘粒子的单粒子散射\消光与吸收研究分析摘要: 大气沙尘通过散射、吸收太阳辐射和吸收、发射红外辐射直接影响地大气系统的辐射能收支,从而影响区域或全球的气候及生态环境。
本文通过数值法研究了近红外和中红外波段电磁波所受沙尘粒子的散射和衰减特性。
关键词:大气;红外辐射1 前言根据Mie散射理论用数值法研究了沙尘粒子对大气红外辐射的散射、消光和吸收效率,揭示了不同粒径的沙尘粒子在不同红外辐射波段消光和吸收的特点。
考察了三种典型的沙尘天气---浮尘、扬沙和沙尘暴时沙尘对红外辐射的吸收系数和消光系数,得出了沙尘暴天气对红外辐射具有显著的吸收和衰减特别是对于=2~2.6m和=3~5m这两个红外大气窗口的衰减最严重的结论。
2 理论基础Mie散射理论是适用于球形粒子散射的经典理论,空气中的沙尘粒子可以近似地以球形粒子处理(实际测量表明沙尘粒子中有5O%左右是球形粒子,采用等容球方法处理,仍可借用Mie理论进行计算),沙尘粒子对红外辐射的吸收和衰减可以用吸收效率因子Qabs和消光效率因子Qerl来表示。
下面简要地给出相关的Mie公式,假设球形粒子的直径为D,入射光波长为,粒子的复折射率为n=nr+in,单粒子的散射截面ra可以表示为:其中,am和bm是Mie系数散射截面与相应的粒子几何截面之比为无量纲的散射效率因子(Qsa):其中,a=。
类似地,利用散射截面与相应的粒子几何截面之比可得粒子的消光效率因子Qet:吸收效率因子为消光效率因子与散射效率因子之差:实测结果表明,一些分散性和凝集性气溶胶都遵从对数正态分布。
另外通过对固体微粒破裂的过程特性的假设出发,可以得到微粒大小的分布渐近地趋向对数正态分布的结论,即:其中,和分别为lnD的平均值和标准方差。
考虑到沙尘粒子的尺寸分布,波长为、强度为I。
的辐射通过距离为L 的介质后,根据Bougure定律其强度I可写成:其中,为消光系数,它表示了粒子系统的消光能力,即对辐射的衰减能力。
激光雷达在气象和大气环境监测中的应用探讨
激光雷达在气象和大气环境监测中的应用探讨摘要:在科学技术持续发展的时代背景下,诞生了许多先进且实用性强的仪器设备,而激光雷达便为其一,此设备凭借实时预警、跟踪等功能,在气象与大气环境监测中得到广泛化应用。
本文围绕激光雷达的基本结构与分类,从多方面剖析其在气象与大气环境监测当中的实际应用情况,望能为此领域应用研究提供一些参考。
关键词:气象;大气环境;激光雷达激光雷达实为一种具有主动式特点的光学遥感设备,乃是多种技术紧密融合后而形成的产物,如现代激光技术、传统雷达技术等;需要指出的是,激光雷达将激光当作光源,借助辐射信号(由目标物与探测激光彼此作用而产生)来对目标物进行遥感。
激光雷达较之传统的微波雷达,因所用的为激光束,因而有着更高的工作频率,且还具有分辨率高、低空探测性能好、抗干扰能力强、方向性强、质量轻及单色性好、体积小等优点。
所以在多领域高精度遥感探测中得到不错应用,比如导航、环境监测、通信及定位等,尤其是在气象要素测量、大气环境监测等方面,更具优势。
本文就其具体应用探讨如下。
1.激光雷达的基本结构分析从基础层面来分析,激光雷达系统主要由3部分构成,其一为激光发射,其二是接收、采集回波信号,其三为控制。
当激光束与大气物质之间发生相互作用后,便会产生大量的回波信号,此乃激光雷达实施大气探测的核心所在。
采用激光雷达对大气环境进行探测的基本原理为:激光器将激光发射出去,当其与大气当中的气溶胶及多种大气成分之间相互作用后,便会有后向散射信号产生。
针对探测器所接收的信息(携带着被测物质)通过对其进行分析、处理,便能够获得所需要的诸如大气密度、速度、消光系数等大气物理要素。
2.激光雷达的种类(1)依据激光器不同的工作物质,可将激光雷达划分成三种类型,分别是固体激光雷达、半导体激光雷达与气体激光雷达。
针对气体激光雷达而言,其最具典型性的为CO激光雷达,此雷达于红外波段工作,有着比较小的大气传输衰2减率,并且还有着较远的探测距离,已被广泛应用于大气风场、环境监测领域中。
沙尘天气下激光信号的传输特性
沙尘天气下激光信号的传输特性王惠琴;姚宇;曹明华【摘要】以小角度近似为条件,利用逐级递归的方法推导了激光信号在沙尘天气下的辐射传输方程,得到了多次散射下的光强分布函数,以及波长和不对称因子对光强的影响.同时,通过比较不同散射相位函数及沙尘粒子的散射特性,采用了修正的TTHG(Two Term Henyey-Greenstein)散射相位函数,更加全面地反映了沙粒散射后光强的变化规律.研究结果表明,随着光学厚度的增加,散射光强呈现出先增大后减小的趋势,且多次散射的比重相比于单次散射而言逐渐增大.当散射次数超过3次以上时,接收光强的变化可以忽略不计.相对于Mie理论下的结果而言,采用小角度近似理论,从辐射传输的角度分析沙粒的散射特性误差更小,实现了准确描述沙尘天气下激光信号传输特性的目的.%Based on the small-angle approximation condition, the radiation propagation equation of the laser signal in dust weather was deduced by using sequential recursive method, the distribution of light intensity under multiple scattering was obtained, and the wavelength and the asymmetry factor`s influence on the scattering light intensity were also analyzed.Furthermore, by comparing the different scattering phase functions and the scattering characteristics of the dust particles, an amended Two Term Henyey-Greenstein (TTHG) phase function was adopted, which can reflect the scattered light intensity distribution more comprehensive.The results show that the scattered light intensity increases firstly and then decreases with the increasing of the optical thickness, and the proportion of the multiple-scattering becomes larger gradually.When the scattering number is more than three times, thechange of the received light intensity can be pared with Mie theory, the results of the small-angle approximation method are more reliable, which can accurately describe the laser signal transmission characteristics in dust weather.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】9页(P521-529)【关键词】小角度近似;多次散射;散射相位函数;衰减特性【作者】王惠琴;姚宇;曹明华【作者单位】兰州理工大学计算机与通信学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学计算机与通信学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学计算机与通信学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TN929.12沙尘暴天气是在特定地理环境和下垫面条件下,由特定的大尺度环境背景和某种天气系统发展所诱发的一种灾害性天气。
材料分析技术复习
一、选择题1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是()A.X射线透射学;B.X射线衍射学;C.X射线光谱学;D.其它2.M层电子回迁到K层后, 多余的能量放出的特性X射线称.. )Kα;B.Kβ;C.Kγ;D.Lα。
3.当X射线发生装置是Cu靶, 滤波片应选..)Cu;B.Fe;C.Ni;D.Mo。
4.当电子把所有能量都转换为X射线时, 该X射线波长称.. )短波限λ0;B.激发限λk;C.吸取限;D.特性X射线A. 5.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后, L层电子回迁K层, 多余能量将另一个L层电子打出核外, 这整个过程将产生()(多选题)光电子;B.二次荧光;C.俄歇电子;D.(A+C)1.有一倒易矢量为, 与它相应的正空间晶面是()。
A.(210);B.(220);C.(221);D.(110);。
2.有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm, 用铁靶Kα(λKα=0.194nm)照射该晶体能产生()衍射线。
A.三条...四条.C.五条;D.六条。
3.一束X射线照射到晶体上能否产生衍射取决于()。
A. 是否满足布拉格条件;B. 是否衍射强度I≠0;C. A+B;D. 晶体形状。
4.面心立方晶体(111)晶面族的多重性因素是()。
A. 4;B. 8;C. 6;D. 12。
1.最常用的X射线衍射方法是()。
A.劳厄法;B.粉末多法;C.周转晶体法;D.德拜法。
2.德拜法中有助于提高测量精度的底片安装方法是()。
A.正装法;B.反装法;C.偏装法;D.A+B。
3.德拜法中对试样的规定除了无应力外, 粉末粒度应为()。
A.<325目;B.>250目;C.在250-325目之间;D.任意大小。
4.测角仪中, 探测器的转速与试样的转速关系是()。
A.保持同步1﹕.;B.2﹕.;C.1﹕.;D.1﹕.。
5.衍射仪法中的试样形状是()。
A.丝状粉末多晶;B.块状粉末多晶;C.块状单晶;D.任意形状。
激光雷达测气溶胶消光系数实验研究
激光雷达测气溶胶消光系数实验研究摘要:大气气溶胶影响着天气和气候的变化,通过用激光雷达对水平大气中的气溶胶进行连续观测,得到大气气溶胶浓度的高度分布数据,用Klett法反演和斜率法得到了气溶胶消光系数数值并利用MATLAB程序用计算机对所得实验数据快速方便地直接得出出测量结果和图示。
关键词:气溶胶;激光雷达;探测;Klett反演算法;斜率法;消光系数;MATLAB0 前言本文为米散射激光雷达测大气气溶胶消光系数的研究报告,包含激光雷达的原理、斜率法等内容。
大气气溶胶是指悬浮在大气中的固体和(或)液体微粒,气溶胶的范围很广,如地面的扬尘、烟粒、微生物、植物的孢子和花粉以及水和冰组成的云雾滴、冰晶和雨雪等粒子,都属于气溶胶。
除了自然界自然产生的气溶胶粒子以外,人为排放到大气内的污染气体等也会最终形成为气溶胶粒子。
气溶胶粒子会直接和间接地影响着气候,通过吸收和散射太阳辐射以及地球的长波辐射而影响着地球和大气的辐射收支,凝结成核参与云的形成,从而影响到天气和气候的变化。
[1]另外,大气气溶胶的浓度变化还会直接影响到人们的健康和生存环境[2]。
激光雷达是一种主动的遥感探测工具,已有多年的历史,已广泛应用于激光大气传输、全球气候预测、气溶胶辐射效应及大气环境等研究领域[3]。
激光雷达探空方法是向大气中发射激光束(微米波),利用大气中的气溶胶或大气分子为媒介,进行大气遥感探测。
由于激光的波长较短且脉冲的宽度窄,故可进行全大气层内的高精度及高时空分辨率探测。
数十年来,激光技术的不断发展为激光雷达大气气溶胶探测提供了所需要的光源。
另一方面,信号探测和数据采集极其控制技术的发展使激光雷达在大气气溶胶的探测高度、空间分辨率、时间上的连续监测和测量精度等方面具有全面的优势,是其他探测手段不能比拟的[4]。
1 研究目的及背景大气中,尘埃、烟雾、云团等气溶胶粒子对大气的化学过程、辐射平衡、气候变化乃至人们的日常生活都有着非常重要的影响。
转载大气粒子的光散射
转载大气粒子的光散射地球大气中含有多种多样的粒子,从气溶胶、水滴、冰晶到雨滴、雪花和刨冰,这里我们重点介绍气溶胶粒子和云粒子的光散射。
大气中气溶胶粒子的源多种多样,自然源气溶胶主要包括干旱半干旱地区的灰尘、海洋上海浪沫产生的粒子、火山尘、林火的烟尘、地球外或者行星际的宇宙尘,以及自然界中的气体发生化学反应而生成的细小颗粒。
人造气溶胶源于燃烧过程直接排放的粒子以及排放的气体所形成的粒子。
气溶胶通常按照其地点和类型可分为大陆性、海洋性和极地型气溶胶。
大陆性气溶胶又可以细分为清洁型的(农村、森林)、一般的、沙漠(有风条件下)型以及城市或者工业型几种情况。
这种类型的气溶胶其成分包括水溶性粒子、尘状粒子、烟尘粒子以及矿物粒子等。
海洋性气溶胶又可以分为清洁型、矿物型、污染型几种情况,包括海盐粒子、矿物粒子、硫酸盐离子和烟尘粒子。
极地型气溶胶可以细分为污染型、北极清洁型以及南极清洁型几种情况,包括烟尘粒子、矿物粒子、海盐粒子以及硫酸盐粒子。
在不同的地区,气溶胶类型多种多样,这说明在某种程度上,它们受到大气环流输送的控制。
尘状物质是在非沙漠地区形成的矿物尘,代表土壤条件。
水溶性气溶胶可以在水中溶解,它是由硫酸盐、硝酸盐、以及有机化合物以及组成,气混合比随着源的变化而不同。
烟尘是指所有含碳的物质,不是燃烧过程中直接向大气中排放的粒子的产物就是与燃烧的有关气体转化而成的粒子。
硫酸盐粒子是含硫气体氧化的产物,既有自然过程生成的,还有人类活动产生的。
自然界的硫酸盐主要是由生物沉积生成,人类活动产生的硫酸盐只要是由于煤以及石油的燃烧、熔炼以及运输的过程中产生。
对流层中的气溶胶通常分为五个基本大类:尘土气溶胶,烟尘气溶胶、硫酸盐、海盐和有机气溶胶。
大气中气溶胶的尺度分布非常复杂,根据尺度大小通常分成两类,并且分别代表两种不同的主要生产机制。
直径大于1um的粒子是大块物质经过风化而形成的(例如海盐粒子以及土壤尘埃粒子)。
小于1um的细小微粒通常是大气中气体粒子通过燃烧或者化学反应形成的固体或者液体生成物。
纳米TiN烟幕干扰激光和红外性能研究
遮蔽/ 干扰效果 良好 , 质量消光 系数均基本 大于 lI g 与常规 材 料 的烟 幕 性能 比较表 明, l l ・ ~, 纳
米 TN烟幕 消 光 性 能好 , 一 种 能 有 效 干 扰 i 0 m,0 6 m 激 光 测 试 系 统 及 3~5 m, i 是 .6 1.
武器 系统 已覆 盖 近 红 外 ( 1~3 m) 中红 外 ( 、 3~ 5 t 、 红外 ( m) 远 x 8~1 m) 段 , 2 波 为有 效 对抗 激 光 、
氮化 钛 ( i 是 一 种 新 型 多 功 能 金 属 陶瓷 材 TN)
料 , 有 高熔 点 、 具 高硬 度 、 磨 损 、 耐 耐腐 蚀 、 电和 导 导
2 , 0s以确保整个烟幕箱内的烟幕处于均匀状态 ; 同
时 , 集激 光 穿过 烟幕 后 的功率 衰减数 据 、 采 对施 放烟
用于本文实验研究 的纳米 TN样品, i 性能参数如 表1 所示 , 透射 电子 显微镜 照片 (E 如 图 1 T M) 所示 。 表 1 纳 米 TN 性 能参 数 i
a n w o sua t ae a w i a f c vl m tebo d a dI e i si ldn . 6 m,0 6 m, 5 n e b c rn t l hc cn e e t e j ra b n d vc cu ig 10 m r h i f i ya h R e n 1 , 3~ l
(uha C, P olg p i ,abnb c ) nn—i moepsessbtr bcrt ncpblyT e f eii sc sH R ,i r h ecro l k ,aoTNs k oss e e o sua o aait. hr o , ,a t a e t i i e r ts
烟幕凝聚粒子的消光特性研究
具有 千 变万 化的结 构 . 反映 出的 消 光 特性 是 所 有形 态 的统 计 平 均 . 因此 有 必要 研 究 能 客 观反 映 实际 烟 幕凝 聚粒子 的消光 特性 数值 仿真 方法 。本 研究根 据
蒙 特 卡 洛 方 法 建 正凝 聚 体 一凝 聚 体 凝 聚 模 型 来 仿 真 烟 幕 原 始 粒 子 的 各 种 凝 聚 结 构 , 后 按 T 矩 阵 方 法 然
的作 用下 不可 避 免地 发 生 碰 撞 , 而 聚 集在 一 起 形 从
成 凝 聚 粒 子 。凝 聚 粒 子 的散 射 和 吸 收 特 性 对 于 烟 幕 的 消 光 机 理 、 型 烟 幕 技 术 等 研 究 具 有 一 重 要 的 新 分 意 义 以 往 对 凝 聚 粒 子 消 光 的 研 究 大 多 是 基 于瑞 利
、
。
、 方 向 的 位 移 △ 、 、 口 △ △ r 式 中, J 是与H: 同 样 定 义 的 基 于 B  ̄e 函 esl
数 的变换矩 阵元 素 。 聚 粒子 的消 光截 面 c 和散 凝 ( j 1 1 射 截面 ( 可 以 由 T 矩阵求 出 ’
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第 2 卷第2 3 期
20i 2年 5 月 )
兵
工
学
报
Vo 】23 N0 2 M a 20 y 02
AC rA ARM AM ENTA RI 1
烟 幕 凝 聚 粒 子 的 消光 特 性 研 究
李毅 潘功 配 用遵 宁
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计算 出它们 的消 光 系 数 和吸 收 系数 . 所 有 结 果取 对
统 计 平 均 以 仿 真 真 实 情 况 下 烟 幕 的 消 光 特 性 , 此 以 发 展 了 一 种 能 够 讨论 原 始 粒 子 半 径 与辐 射 波 长 相 当
烟幕对激光的干扰特性研究
21 00年 7月
激 光 与 红 外
L S R & I R A E NF ARE D
V 1 4 No 7 o . 0, .
Jl 2 0 uy,01
文章 编号 : 0 -0 8 2 1 ) 70 3 - 1 1 7 (0 0 0 - 60 0 5 7 4
t ik e sWa ac ae n e e c n i o fo t l a i s Th o d so sa e u n p a t a ed a p iain h c n s s c l u t d u d rt o d t n o p i l h i ma r du . e c n u in i s f li r cil f l p l 电对抗 ・
烟幕 对激 光 的干扰 特 性研 究
刘本 利 , 红霞 , 王 竹有章 , 梁 栋, 王连 家 , 宋增 吉
( 第二炮兵工程学 院, 陕西 西安 7 0 2 ) 10 5
摘
要 : 了研 究碳 黑球形 粒子 和石 墨球 形粒 子 对 10 m 和 1. m 激 光 的 消光 特 性 , 为 .6 06 基
p rilsa 1 a e a o t lr d u o ma e t e e t cin c a a tr t s b s. s r t n i o n t o ma1p r . at e v p i a i st k h xi t h r ce si e t Ab op i Sd mia rs l a i c l h ma n o i c o n f t
( h eo dA tl yE g er gIstt, i u70 2 , hn ) T eScn rlr ni e n tue X 10 5 C ia ie n i ni a
多次散射的激光雷达消光系数反演方法研究
第36卷,增刊红外与激光工程2007年6月V bl.37Suppl em em I n触r cd蛐d Las er Engi n∞r i ng Ju n.2007多次散射的激光雷达消光系数反演方法研究李颖颖,孙东松,沈法华,周小林,董晶晶(中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥230031)摘要:给出了在考虑多次散射时大气消光系数、后向散射系数的激光雷达反演方法。
用半解析M ont e—carl o方法对大气多次散射激光雷达回波信号进行了模拟计算。
讨论了激光雷达接收视场角(F O V)以及光学厚度对多次散射回波信号的影响。
米散射激光雷达测量数据反演的结果表明,在反演含有云、雾等大气消光系数廓线分布时,需要考虑大气粒子的多次散射效应的影响。
关键词:激光雷达;云;多次散射;M ont e ca no模拟;消光系数中图分类号:TN958文献标识码:A文章编号:1007—2276(2007)增(激光)一0176.04St udy of m ul t i pl e scat t er i ng i nnuence on l i dar ext i nct i on coem ci enti nver s i on m e t hodU Y i ng—yi ng,SU N D ong—song,S瑚三N Fa-hua,ZH O U)(i ao—l i n,D O N G J i ng-j i ng(A n嘶hl s吐nl t cof opt i cs and Fi∞M∞h觚i cs,C I l i∞∞A∞dc m y of Sci锄∞s,H ef ei230031,C hi】阻)A bs t I act:T he l i da r i nv er s i on of ann os phe r e ext i nct i on and backsca仕锄g pm f i l es i s des cdbcd.L i darm ul卸l e scat te曲g r et um s舶m ci r m s cl o uds a r e si m ul a湖by s em i aIl al yt i c M ont e—C砌o m em od.皿ei nfl uen ce of m e r ecei V er FoV觚d n砌i um opt i ca l d印t l l on m ul卸l e s cat t eri ng is di sc us sed.1'l l e l i d arm e嬲ur em ent s a r e dea l t w i血.T h e r e sul t s show m at t I le pr es ence of m e m ul t i pl e s cat t eri ng caI l l ead t o an under es t i m at i on of山忙ex缸ct ioI i co哪i ci ent s and w hen det e ct i ng cl ouds aI l d f og s tl li s i nnu ence s hou l d be cons i der e d.K e y w or I I s:L i dar;C l oud:M ul卸1e scat t c血g;M ont e C al l o s洫ulati锄;Ex缅c曲n coe m ci e ntO引言激光雷达已成为测量大气气溶胶和云雾粒子的非常重要的技术手段,在大气辐射、光传播等领域得到广泛应用…。
目标散射特性
目标散射特性目标散射特性(Target scattering characteristics)是指目标接收周围信号的能力和处理这些信号的方式。
目标散射特性可以用来描述目标对于入射电磁波的散射现象,并且可以用来判断目标的形状、大小、结构和特征等信息。
目标散射特性主要涉及以下几个方面:1. 微观散射特性:微观散射特性主要描述目标对于入射电磁波的散射现象。
散射特性取决于目标的形状、大小和材料等因素。
通常情况下,目标与入射波之间会发生反射、折射、透射等过程,从而产生散射波。
散射特性可以用来判断目标的形状和大小。
2. 统计散射特性:统计散射特性是指目标散射现象的统计规律。
在实际应用中,目标的散射特性往往会受到环境因素、目标结构和电磁波频率等多种因素的影响。
统计散射特性可以用来描述目标的空间分布和时域相关性等信息。
3. 极化散射特性:极化散射特性是指入射电磁波与目标之间发生的极化现象。
目标对于不同极化方向的入射波有不同的响应。
通过研究目标的极化散射特性,可以获得目标的空间极化分布、表面特征和组织结构等信息。
4. 频散射特性:频散射特性是指目标对于不同频率的入射波有不同的散射响应。
频散射特性与目标的尺寸、形状、材料和电磁波频率等因素密切相关。
通过研究目标的频散射特性,可以判断目标的尺寸、形状和材料等信息。
目标散射特性在雷达、遥感、目标识别和目标检测等领域具有重要的应用价值。
通过对目标散射特性的研究,可以实现对目标的识别、监测和定位等目标参数的提取,从而实现对目标的有效探测和监测。
目标散射特性的研究也为目标遮蔽和隐身技术的发展提供了理论基础和实验支撑。
总之,目标散射特性是研究目标对于入射电磁波的响应规律和散射现象的重要理论。
通过深入研究目标散射特性,可以实现对目标的识别、监测和定位等目标参数的提取,从而提高了雷达、遥感和目标检测等领域的应用水平。
纳米铁粉烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光特性研究
单有 效 的激 光无 源 干 扰 手段 之 一 , 通 过对 入 射 激 它
波 段 烟幕 干扰 材 料 。此 时 , 纳米 材 料 的 飞速 发 展 为 我们 提 供 了新 的选 择 。
光信号的散射和吸收 , 削弱其能量 , 以降低敌方激光 武器 系统 的效 能 I 。但 军ห้องสมุดไป่ตู้ 激光 制 导 系统 常用 的 2
LI Xi n — u , U a g c i ZHENG e — i g W ip n
( h ihDvs n R sa hIstt o h mclD fne B in 0 2 5 C ia T eFf i i , eer ntue f e i e s , eig12 0 , hn ) t io c i C a e j
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第3 8卷 第 9期
20 0 8年 9月
激 光 与 红 外
LASER & I RARED NF
V0 . 8. . 1 3 No 9 S pe e ,0 8 e tmb r 2 0
文章编号:01 0820)9 93 3 10- 7(080- 1- 5 0 0
同时刻 的激 光透 过 率和 烟幕 质量 浓 度 , 得 纳 米 铁 粉 对 10 p 和 1 . m 激 光 的质 量 消 光 测 .6  ̄ m 06 系数分 别为 183 。・g 。14 4 。・g 。表 明 纳 米 铁 粉 对 双 波长 激 光 均 具 有 显 著 的 干 扰 .3 m 。,.7 m 。,
效果 。
关键 词 : 米铁 粉 ; 纳 激光 ; 烟幕 ; 光 系数 消
《大气物理与大气探测学》知识点
《大气物理与大气探测学》知识点1.熟悉大气物理与大气探测学研究的内容,也要明白大气物理与大气探测的区别。
大气物理学是研究大气的物理现象(声光电等)、物理过程及其演变规律的学科,是大气科学的一个分支。
大气探测学是大气科学的另一个基础性学科分支,主要研究大气状态和过程的信息探测技术、观测方法和信息处理技术。
探测的对象包括地面和高空的大气状态和过程参数。
2.基本名词的理解,从大气科学的角度解释,温室效应,温室气体,阳伞效应,ENSo,酸雨,大气污染,雾,露点(霜点),沙尘暴,极光,臭氧空洞,湖陆风(焚风),城市热岛,大气中的光现象解释(如海市蜃楼,虹,天空蓝色,海洋蓝色等),平流层急剧增温(SSw)1)温室效应:太阳(短波)辐射通过大气层到达地面并被其吸收,地面(长波)辐射则几乎全部被大气所吸收,大气向外太空和地面发出长波辐射,后者称为大气逆辐射,使地面升温。
2)温室气体:指二氧化碳、甲烷、一氧化二氮及水汽等。
其中co2是最主要的温室气体,主要来自火山喷发、有机物的燃烧、腐烂及动植物的呼吸等。
3)阳伞效应:由于排入空气的烟尘不断增加,使到悬浮在大气中的气溶胶颗粒就象地球的遮阳伞一样,反射和吸收太阳辐射,引起地面降温。
4)ENSo:ENSo循环:ENSocirculation赤道太平洋海面水温的变化与全球大气环流尤其是热带大气环流紧密相关。
其中最直接的联系就是日界线以东的东南太平洋与日界线以西的西太平洋—印度洋之间海平面气压的反相关关系,即南方涛动现象(So)。
在拉尼娜期间,东南太平洋气压明显升高,印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。
厄尔尼诺期间的情况正好相反。
鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系,气象上把两者合称为ENSo(音“恩索”)。
这种全球尺度的气候振荡被称为ENSo循环。
厄尔尼诺和拉尼娜则是ENSo循环过程中冷暖两种不同位相的异常状态。
因此厄尔尼诺也称ENSo暖事件,拉尼娜也称ENSo冷事件。
5)酸雨:大气中含有的二氧化硫在常温下溶解于雨水中并达到气液相平衡后,雨水之pH值约为5.6。
微纳光子学设计分析软件FDTD Solutions专题资料集锦(三)
菱形金属纳米粒子光学性质的研究.rar
金属纳米粒子的光学性质与金属纳米粒子的组成、形状、尺寸及周围的介电 常数有关。利用时域有限差分法研究菱形纳米粒子的尺寸与其消光特性关系, 发现粒子尺寸的大小对其消光谱共振峰有较大影响, 随着粒子尺寸的增大, 消光谱共振峰可分裂成两个或多个共振峰。
磁光光纤光栅滤波器的全光时钟提取性能研究.rar
微纳光子学设计分析软件 FDTD Solutions专题
资料集锦(三)
更新时间:2015-1-6
以下是小编整理的一些有关微纳光子学设计分析软件FDTD Solutions专题 资料(三),其中包括了有关软件FDTD Solutions相关文档下载。有关文档的 下载,可以到研发埠网站的专题模块,输入相应的专题名,搜索到相应的专 题米颗粒的制备及其光散射特性.rar
采用热蒸发的方法在玻璃衬底上蒸镀厚度为 32 nm 的银薄膜,在氮气中退火 形成银纳米颗粒)利用 X 射线衍射仪(XRD)L扫描电子显微镜(SEM)和原子 力显微镜(AFM)研究了不同退火温度对银纳米颗粒的结晶特性和形貌的影响 ,并用光散射仪研究了其光散射特性)结果表明,随着退火温度的升高,银薄 膜从连续状逐渐变为分离状)在退火温度为 400 -时形成完全分离的半球颗粒 ,颗粒大小集中在 360 nm 左右,平均高度约为 250 nm,在散射角大于 252 时,银纳米颗粒对光的散射较强.
三角结构三芯光子晶体光纤中的模式耦合特性分析.rar
基于耦合模理论,得出了三角结构三芯光子晶体光纤( TTC-PCF) 的耦合模方 程. 数值模拟研究了该结构中纤芯间的定向耦合特性,分析了光纤结构及入 射波长对耦合系数的影响以及入射光振幅比对纤芯间能量耦合特性的 影响. 结果表明,通过调节入射光振幅比实现对纤芯间耦合强度的连续调节. 对比了耦合模理论与束传播法得到的结果,两者表现出很好的一致性. 结合 TTC-PC展现的独特耦合传输性能,讨论了其在耦合强度连续可调光纤定向耦 合器和大模场光纤激光器的研究.rar
基于电磁辐射和信号特征的目标识别技术研究
基于电磁辐射和信号特征的目标识别技术研究随着科技的不断发展,目标识别技术得到了越来越广泛的应用。
在军事、民用、医疗等领域,目标识别技术的效率和准确性已经成为决定成功或失败的关键因素。
其中,基于电磁辐射和信号特征的目标识别技术备受关注,其优势在于能够对不同目标发出的信号进行分析,并能够识别出目标的种类和特征。
一、电磁辐射的基本原理电磁辐射,是指物体在运动或由外部力摆动时所产生的电场和磁场的变化而发出的电磁波。
不同的物体会发出不同频率的电磁波,这些波可以被接收并转化成电信号,进而用于目标识别。
电磁辐射的频率范围非常广泛,从数赫兹到数百千兆赫兹不等。
不同类型的目标发出的电磁波的频率特征也不同,利用这一原理,我们可以利用电磁波信号来识别目标。
二、信号特征的分析利用电磁辐射进行目标识别需要对信号特征进行详细分析。
信号的特征包括:频率、幅度、相位等。
在目标识别中,需要根据不同目标发出的信号特征进行计算和分类。
例如,雷达信号波形、脉冲的长度、宽度和幅度等参数都可以用于目标识别。
同时,信噪比也是影响目标识别的一个关键因素。
信号噪声越小,目标识别的准确度就越高。
三、电磁波的反射和散射除了通过分析信号特征识别目标外,电磁辐射还可以通过目标的反射和散射来进行识别。
当电磁波射向一个目标对象时,目标会反射和散射一部分电磁波。
这些反射和散射波的特点与目标的特性有关,因此可以根据这些波对目标进行识别。
目标散射截面是评估目标反射和散射的一个重要指标,通常采用雷达散射截面(SAR)来衡量目标的大小和形状。
在应用中,SAR常用于识别船只、飞机、轮船等大型目标。
四、电磁信号处理技术为了获得高质量的信号特征,电磁信号需要经过一定的处理过程。
在一些复杂应用领域,如军事目标识别、地质勘探、材料检测等,信号处理技术成为整个系统中的一个重要组成部分。
目前,常用的信号处理技术包括傅里叶变换、小波变换、经验模态分析等。
这些技术能够帮助我们正确地提取目标发出的信号特征,进而实现目标的识别和分类。
大气边界层内生物气溶胶荧光激光雷达探测技术与实验研究
大气边界层内生物气溶胶荧光激光雷达探测技术与实验研究生物气溶胶作为大气气溶胶的一个重要组成部分,在大气中的传播、扩散会引发人类的急慢性疾病以及动植物疾病。
生物气溶胶还可以间接影响全球气候变化,并在大气化学和物理过程中有着潜在的影响。
大气生物气溶胶光学特性的实时探测技术,对于研究生物气溶胶在大气中的含量和时空分布模式,具有重要的学术意义与科学研究价值。
荧光激光雷达作为一种远距离主动遥感探测工具,为大气中存有潜在危害的生物气溶胶早期预警和快速检测提供有效研究方案。
本文针对大大气边界层内生物气溶胶的荧光激光雷达探测技术展开研究,根据大气生物气溶胶荧光光谱强度与相对含量之间的依存关系,研究了反演大气边界层内生物气溶胶浓度的关键技术,设计并研发了一套荧光激光雷达系统,并在西安城区上空对大气生物气溶胶展开连续和长期的实验研究,验证系统探测性能及可行性,获得大大气生物气溶胶荧光信号廊线,统计分析了大气边界层内生物气溶胶浓度与气溶胶消光之间的相关特性。
基于荧光激光雷达探测原理,通过数值仿真分析,研究了荧光激光雷达系统对大气生物气溶胶的有效探测距离,在误差小于1 0%范围内,评估了生物气溶胶最小探测浓度随距离变化情况,并进一步分析了系统器件参数、实验环境以及生物气溶胶粒子参数对荧光激光雷达系统的探测性能的影响。
在系统数值仿真的基础之上,通过增加荧光信号采集的累加次数,提升荧光激光雷达系统对大气生物气溶胶的有效识别距离和最小探测浓度。
研制了一台荧光激光雷达系统,对大气生物气溶胶荧光信号(310-440 nm)进行连续观测与研究,获得了西安城区上空边界层内生物气溶胶荧光信号的时空变化特征。
基于米散射激光雷达方程和荧光激光雷达方程,利用雷达系统采集到的米-瑞利散射回波信号,反演激发波长在大气中的消光系数,得到荧光波长在大气中的消光系数,对大气中的生物气溶胶浓度进行反演。
首次利用荧光激光雷达在西安地区上空进行大气生物气溶胶浓度的连续观测实验,通过THI图展示了大气底层生物气溶胶含量的空间分布随时间连续变化情况。
雾霾中有机微生物凝聚粒子群对光传播的影响
各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(空气 采用团簇-团簇凝聚(Cluster-Cluster Aggregation,CCA) 动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物)被认为是造成 模型[2]模拟,模拟结果如图3所示。
雾霾天气的“元凶”。PM2.5的烟尘粒子对引起肺癌死亡及
从 图3可以 看出,该曲 霉 孢 子 凝 聚 粒子 的空间 结 构局
图5 凝聚粒子群透过率和粒子孔隙率随原始微粒数目的变化
图6 孔隙率随回旋半径的变化
图7 孔隙率随原始微粒数目的变化
似(Discrete-Dipole Approximation,DDA)计算该粒子对 光的单次散射参量。Bruce T. Draine指出,DDA 算法的使 用条件是丨m-1丨≤3,m是目标的复折射率。课题组前期多 次研究表明,生物细胞粒子的折射率m一般在1~2之间,符 合DDA使用条件。
患上其他严重呼吸道相当危险,因为达到这一尺寸的颗粒 部与整体结构相似,具有重复性、自相关性。结构并不质
物质可以侵入人体的防御系统,侵害深部肺部组织,因此 密,有孔隙和分支。设凝聚粒子包含原始基本粒子的个数
多项调查都将2.5μm作为一个临界尺寸。西安交大微纳中 是M;凝聚粒子外接球回旋半径为Rg,两者的关系为[8]:
光 在 雾 霾中有 机 凝 聚 粒子 群中的 传 输是 多 次 散 射过 程,不能简单的用朗伯比尔定律计算。我们采用随机过程 思想,结合蒙特卡罗方法(Monte Carlo Method)仿真。计 算 机 重 复10 0 0 0 0 次以下过 程:计 算 机产生随机数 模 拟单 个光子在介质中的随机行走和散射,光子初始位置在入射 面和光轴相交点(0,0,0),以一定角度入射烟幕,根据烟 幕中粒子浓度和粒子消光截面,确定光子行进的路程和碰 撞点位置;光子在烟幕中运动到不同位置吸收系数不同, 被分配不同权重。设置一个阈值,如光子权重大于阈值, 则光子继续在烟幕中运动,被分配新的散射方向,根据光 子的运动方向和权重,计算光子在该点直接透射出去的概 率。以上 过 程 重 复 进 行,直 到光 子权 重小于阈 值,或 离开 烟 幕。跟 踪足够 数 量的光 子,就可得到较为 稳定的入 射光 透过某曲霉孢子群的统计结果。
LSPR传感器的研究
南开大学本科生毕业论文(设计)中文题目:LSPR生物传感器的研究外文题目:The Research of the LSPR Biosensor学号:0410496姓名:孙晓雪年级:2004级学院:信息技术科学学院系别:电子科学与技术系专业:电子科学与技术完成日期:2008年5月12日指导教师:刘国华教授南开大学本科毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业论文(设计),题目《LSPR生物传感器的研究》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。
除此之外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明的法律结果。
毕业论文(设计)作者签名:日期:年月日LSPR生物传感器的研究摘要目前,基于局域表面等离子体共振(LSPR)现象的传感研究是一个热点方向,这种方法在器件开发和相关应用上均有很大的潜力。
LSPR传感器具有一些优于传统SPR传感器的特性,在物理、化学和生物方面的特性测量分析上应用方便,效果显著,有很高的开发潜力。
这篇文章是一个综述性的文章,首先介绍了LSPR 技术目前的发展状况,对LSPR技术的原理和特点进行了归纳,并总结了目前已经成型的几种LSPR传感部件和系统的制作方法和技术要素,以及在实验中的应用领域。
同时,它对基于LSPR的传感器传感芯片的未来发展趋势和商业化前景也作出了讨论。
关键词局域表面等离子体共振(LSPR);纳米粒子;生物传感器The Research of the LSPR BiosensorAbstractRecently, the research of the localized surface plasmon resonance (LSPR) is a hot spot. A LSPR-based method has a high potential in developments of devices and related applications. A LSPR-based sensor has some characters which are better than a traditional SPR-based sensor. It can be used conveniently to detect and analyze the characters of physics, chemistry and biology, and also can give very useful and potent results. This paper is a review. Firstly, it introduces the recent status of the LSPR-based technologies and concludes the producing methods and technical points of some recent LSPR-based sensing systems. It also involves the attempts in the experiments. Meanwhile, it discusses the future developments and commercial views of LSPR-based sensors and chips.Key Words Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR); Nanoparticle;Biosensor目录摘要 01.简介 (1)2.LSPR定义 (2)3.LSPR与SPR的区别 (4)4.DDA算法 (6)5.LSPR传感系统的基本构造 (7)5.1基于光纤的生物传感系统 (7)5.2基于反射的光纤(RFO)传感系统 (8)6.LSPR传感器的构造 (9)7.LSPR传感器制作工艺 (10)7.1基于电光调制的LSPR生物传感器的制作 (10)7.2在玻璃表面固定金纳米棒 (11)7.3金纳米线表面结合自组装分子 (11)7.3.1 金纳米线阵列芯片的制作 (11)7.3.2 自组装分子层结合 (12)7.4利用NSL技术制作A G纳米微粒 (12)7.5银纳米结构薄膜 (13)7.6金纳米井芯片的制作 (13)8.LSPR传感技术的工艺方法 (14)8.1光学系统的材料和技术 (14)8.1.1 一种匹配生物传感器的光纤探针的制作 (14)8.1.2金纳米粒子修饰的光学纤维的制备 (14)8.2材料表面图案加工工艺 (15)8.2.1纳米刻蚀图案过程 (15)8.2.2 利用NSL拓展技术制作纳米孔阵 (16)8.2.3 利用μCP技术在纳米粒子层表面形成图案 (17)9.LSPR传感器的应用实例 (18)9.1LSPR传感器应用于测量物理量 (18)9.1.1 金纳米线阵列表面结合自组装分子的LSPR光谱测量方法 (18)9.1.2 纳米粒子表面典型消光光谱的测量 (19)9.2LSPR传感器在化学传感领域的应用 (20)9.2.1基于纳米Ag粒子的表面等离子体共振光谱测定CN- 的测定方法 (20)9.2.2利用LSPR传感器检测有机磷杀虫剂 (20)9.3LSPR传感器在生物传感领域的应用 (21)9.3.1以氯金酸氧化还原反应为基础的蛋白质病人血清样本中的葡萄糖LSPR传感探测 (21)9.3.2使用基于LSPR的纳米芯片蛋白质的无标记监测 (21)9.3.3使用LSPR的重组细胞蛋白质表达分析 (22)10.LSPR传感器技术的商业化 (23)11.LSPR传感器的未来发展趋势 (24)12.总结 (25)参考文献 (26)致谢 (31)一、简介近年来,纳米材料由于其独特的光学、电磁学和力学特性而得到了研究人员的广泛关注。
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要 体现在 军事 当 中针对 远程精 确打击 的防御 与反 防 御; 环境保 护 中涉 及 到 的环 境 监 测 、 染 物 的控 制 污
等 。对单 簇散射 特性 的研究是 研究 取 向任 意随机分 布簇 团粒 子层散 射特性 的基 础¨ 。
烟 尘粒 子的光学 截面 和不对称 因子是研 究 波在
关 键词 :烟 尘粒 子 ;光 学截 面 ; 散射 强度 ; D D A 中图分类 号 : 4 6 2 0 3 . 文献标 识码 : A
文章编号 : 6 2— 2 2 2 0 ) 2— 0 2— 4 17 9 4 (0 8 0 0 1 0
St udy o t tnc i n n he Ex i t o Cha ac er s i s o o r i l s r t i tc f So t Pa tc e t e t o a ne i i o El c r m g tc S gna n li Tar etDet t o g ec i n
HU NG C a —u A h oJ n
( hni nvrt o T cnl y azo g 2 0 1 C ia Sax U i sy f eh o g ,H nhn 30 , hn ) e i o 7
Abs r c T e o t a h rce it so e s o a t lsw r a c ltd wi h ic ee dp l a p o i t n meh d h er - t a t: h p i lc aa trs c f h o t r ce e e c uae t t e d s rt - io e p r xmai to .T e c i t p i l h o
黄朝 军
( 西理工学 院物理 系 , 陕 陕西 汉 中 7 30 ) 20 1
摘 要 : 于 离散 偶极子近 似 方法 , 算 了烟 尘粒子 的光 学特 性 , 到 了烟 尘粒子 的光 学截 面随入 射 角的 基 计 得 变化 关 系, 结合 Mu e 散射 矩 阵 , 出 了不 同入射 角情 况 下烟 尘粒子 散射 强度 和 极化度 的 角分 布 , lr l 给 为研 究 电 磁信 号在 烟 尘中的传输提 供 了一种理论 方 法。
tx h ir u o f ct r git syadpl zblyageo o prc swt ieet niet n e a rv e .T e r .T ed tb tno a ei e i n o r ait nl f ot atl i d rn ic n g sw spoi d h i si i s t n nnt a i i s ie h f d al d
p r o e wa o pr i e a t o eia p r a h frt e r s a c fee to g e i i a r s si n i o tpa ils u p s st ovd he r tc la p o c o h e e r h o lc rma n tc sg lta miso n s o r ce . n n t Key or w ds:s o rils;o tc lc o s s cin;s atrn ne st o tpatc e p ia r s e t o c tei g i tn i y;DDA
测技术 的飞速发 展 , 烟 尘 簇 团粒 子 散射 特性 及 电 对 磁信号 在烟尘 中的传播 特性 的研 究越来 越迫切 。主
收稿日期 : 0 7—1 4 20 2—2
基金项 目: 陕西省自然科学基础研究计划项 [( 0 6 1 ) 陕西省教育厅专项科研计划基础项[ 0J 3 6 ] 20A 5 ;  ̄(6 K 2 ) 作者简介 : 黄朝军( 9 7 ) 男, 17 一 , 陕西旬阳人 , , 讲师 硕士 , 主要研究方向为无线电物理。
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装 备 环 境 工 程 E UP E T N IO M N A E GN E IG Q IM N E VR N E T L N IE RN
第5 第2 测 中烟 尘 粒 子 对 电磁 信 号 的 消 光 特 性 研 究
烟尘粒子是 燃料燃 烧不 充分或 者燃烧 生成 的气 体状 污染物 和粉尘 混合 体 组 成 的簇 团粒 子 , 烟 和 是 各种悬 浮粒子 的 总称 , 主要 含有 烟 、 黑 、 分 以及 碳 灰 浮游 物质等成 分 。簇 团粒子 中基本 粒子 的粒度非 常 小, 以碳 粒子 为例 , 典型半 径在 1 其 0~10n 0 m之 间 , 与可见 光相 比可看作 是近似度很 好 的群聚球形 微粒 所组成 的簇 。这 种经 自然过程 形成 的簇 团粒 子一般 具有 十分复杂 的空 间几 何结构 和分形 特征 。随着探
lt n h p ew e p ia co ss cin o o t a ilsa d te c a gn n i e t n lswee a ay e o i i gw t h l r — ai s i s b t e n o t l r s e t f o r ce n h h n i gi cd n ge r n z d c mb nn i t e Mul o c o s pt a l h e ma
烟 尘簇 团粒子层 中辐射 传输 的基 础 。散射矩 阵是描 述 目标散 射体散射 特性 和极化 特性 的一个重 要物理 参 量 。通 过对散 射矩 阵 的研 究 , 以 了解 目标 散射 可 体 的一切 散射 和极 化 信 息 , 以及 散 射体 结 构 的一 些 特性 。以前 的研 究大多是 利用 等效介 质球 的方法将