Дослідження дисперсного складу суспензій та розпорошених речовин методом малокутового розсіювання світла

Автор(и)

  • О.Я. Бекшаєв
  • С.М. Контуш
  • А.Ю. Попов
  • С.С. Рибак

DOI:

https://doi.org/10.18524/0367-1631.2021.59.227310

Ключові слова:

дисперсна система, розсіювання світла, розмір частинок, функція розподілу, експериментальне визначення

Анотація

Просторовий розподіл світла, розсіяного дисперсною системою частинок, залежить від їх розмірів, форми, розташування тощо, що може бути використано для експериментального визначення вказаних параметрів. Для стохастичних систем з розмірами частинок, що перевищують довжину хвилі випромінювання, більша частина розсіяного світла концентрується поблизу осі зондуючого пучка. У цьому малокутовому наближенні картина розсіювання є особливо простою та регулярною, що дозволяє розробити ефективні процедури для дослідження параметрів дисперсної системи. Описано алгоритм визначення середнього радіуса частинок у системі з логнормальним розподілом частинок за розмірами в умовах нехтовно малого багатократного розсіювання. Ефективність алгоритму продемонстрована на практичному прикладі "туману", який утворюється форсункою для розпилювання рідкого палива. Обговорюються шляхи подальшого вдосконалення алгоритму та його поширення на непараметричний аналіз дисперсних систем з апріорно невідомою формою розподіла частинок за розмірами.

Посилання

Aerosol measurement: principles, techniques, and applications / Paul A. Baron, Klaus Willeke, Eds. – N.Y.: Wiley, 2001. – 1131 p.

Bohren C. F., Huffman D. R. Absorption and scattering of light by small particles. N.Y.: Wiley, 1983. – 660 p.

Ishimaru A. Electromagnetic Wave Propagation, Radiation, and Scattering: From Fun-damentals to Applications, 2nd Edition. N.Y.: Wiley-IEEE Press, 2017. – 862 p.

Van de Hulst H. C. Light Scattering by Small Particles. N.Y.: John Wiley & Sons Inc, 1957.

Samuels R. J. Small-Angle Light Scattering from Optically Anisotropic Spheres and Disks. Theory and Experimental Verification // Journal of Polymer Science: Part A-2. – 1971. – V. 9. – P. 2165–2246.

Renard J. B. et al. Small-angle light scattering by airborne particulates: Environnement SA continuous particulate monitor // Measurement Science and Tech-nology. – 2010. – V. 21, № 8. – P. 085901.

Shifrin K. S., Zolotov I. G. Determination of the aerosol particle-size distribution from simultaneous data on spectral attenuation and the small-angle phase function // Appl. Opt. – 1997. – V. 36, № 24. – P. 6047-6056.

Zhang J. B. et al. Shape classification of single aerosol particle using near-forward optical scattering patterns calculation // Acta Physica Sinica. – 2015. – V. 64, № 5. – 054202.

Korn G.A., Korn T.M. Mathematical handbook for scientists and engineers. – N.Y.: Dover Publications, 2000. – 1130 p.

Van Trees H.L., Bell K.L., Zhi Tian. Detection, Estimation and Modulation Theory, Parts I, II. – N.Y.: Wiley, 2013. – 1176 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-03-26

Номер

Розділ

Фізика аерозолів