Способ измерения зависимости коэффициента поглощения аэрозольных частиц от интенсивности оптического излучения

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИВДЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ путем измерения зависимости тепловой реакции системы от интенсивности излучения, о Т л ичающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса измерений и снижения стоимости проведения измерений, исследуемые аэрозольные частицы осаждают на полированную прозрачную подложку с закрепленным на ней пьезодатчиком, причем доля площади подложки, покрытой осажденными аэрозольными частицами,составляет

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51)4 С 01 Х 21 17

Ai(IVt Ôúя .Ф, i)3

):е;в

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ а Ч(Т)

Ч = — — — — при Т-+ О. о о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ г ! (21) 3535748/18-25 (22) 04.01.83 (46) 30.09.86. Бкл. 9 36 (72) Н.Н.Белов (53) 535.361(088.8) (56) Иванов А.И. и др. Измерение коэффициента поглощения аэрозоля.

Сб. Рассеяние света в атмосфере, Алма-Ата, 1968, с. 53-56.

Захарченко С.В. и др. Интерферен:ционная установка для изучения нелинейного распространения излучения.

Сб. Материалы Всес. совещания по распространению оптического излучения в дисперсной среде. М., Гидрометеоиэдат, 1978, с. 315-317.. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ OT ИНТЕНСИВНОСТИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ путем измерения зависимости тепловой реакции системы от интенсивности излучения, о т"л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса измерений и снижения стоимости проведения измерений, исследуемые аэрозольные частицы осаждают на полированную прозрачную подложку с закрепленным на ней пьезодатчиком, причем доля площади подложки, покрытой осажденными аэрозольными частицами, составляет (10 — 5)7. от общей площади подложки, направляют на подложку импульсное оптическое излучение,интенсивности I с длительностью импульса

5 "10 — 10 с, измеряют зависимость амплитуды cp(I) сигнала с пьезодатчика от интенсивности излучения, а зависимость коэффициента поглощения аэрозольных частиц Ж (Т) от интенсив- 1а

O ности оптического излучения находят из соотношения

+oP(» (о где М0- коэффициент поглощения аэрозольных частиц при Т - О.

1123365

Изобретение относится к области физических свойств вещества, в част,ности к исследованию оптических свойств аэрозолей.

Известен способ. измерения зависимости коэффициента поглощения аэрозольных частиц от интенсивности падающего излучения путем измерения пропускания света подложкой с осажденным аэрозолем, помещенной в фото- 10 метрический шар.

Его недостатком является невозможность измерения при большой мощности падающего излучения из-за низкой лучевой прочности внутренней поверхности фотометрического шара.

Наиболее близким к изобретению по технической сути является способ измерения зависимости коэффициента о поглощения аэрозольных частиц от интенсивности оптического излучения путем измерения зависимости тепловой реакции системы от интенсивности из- . лучения, включающий измерение сдвига интерференционных полос вследствие 25 разогрева окружающего частицы воз-. духа, Недостатком этого способа является трудоемкость и сложность измерений, требующих тщательной юстировки сложной и дорогостоящей интерференционной аппаратуры.

Целью изобретения является упрощение и ускорение измерений и снижение стоимости проведения измерений.

Это достигается тем, что согласно предложенному способу измерения зависимости коэффициента поглощения аэрозольных частиц от интенсивности оптического излучения путем измерения зависимости тепловой реакции .системы от интенсивности излучения исследуемые аэрозольные частицы осаж.дают на полированную прозрачную подложку с закрепленным на ней пьезодатчиком, причем доля площади подложки, . покрытой осажденными аэрозольнымн частицами, составляет (10 — 5)% от общей площади подложки, направляют на подложу импульсное Оптическое 50 излучение интенсивности Х с длитель-Ъ -э ностью импульса 5 ° 10 — 10 с, измеряют зависимость амплитуды q>(I) сигнала с пьезодатчика от интенсивности излучения, а зависимость коэффициента поглощения аэрозольных частиц

Ж(Х) от интенсивности оптического излучения находят из соотношения

2 Xg cp(I) ж (I) = — — — -->

Ч а . где X — коэффициент поглощения аэрозольных частиц при

I 0

d V(I) при 1- О.

-1О

Сущность изобретения поясняется примером.

Аэрозоль. из частиц корунда АЯ Оз размером 3-5 мкм с концентрацией

1-10 сМ осаждают на подложку из .стекла К-8 в аэрозольной камере объемом 0,2 м в течение 60 мин. В этом случае доля площади осевших частиц составляет 10 — 10 7. от общей площади подложки. На подложке .закреплен пьезодатчик из кольцевой пьезокерамики ЦТС-19. На подложку направляют импульсы лазерного излучения с длиной волны 1,0б мкм и дли Ъ тельностью импульсов от 5>10 до

10 с. Пьезодатчик, соединенный с измерительной аппаратурой (осциллографом С8-12), регистрирует сигналы амплитуды q (Т), пропорциональной поглощенной частицами энергии оптического излучения. По приведенным формулам вычисляют зависимость Ж(Х):

М(Т) = const при 1 10 Вт/см, м(Х) 1 при I > 10 Вт/см °

Выбор величины доли площади подложки, покрытой осажденными частицами, объясняется тем, что при увеличении указанной доли свыше 5Х возрастает погрешность за счет взаимной экранировки аэрозольных частиц (вероятность экранировки при 57 осаждения достигает 0,03). Нижний предел доли площади получен экспериментально и связан с порогом чувствительности пьезоэлектрических измереНий.

Интенсивность излучения ограничена сверху порогом разрушения подложки нли частиц и снизу — пределом чувствительности аппаратуры. Длитель. ность импульсов излучения ограничена сверху тем, что для длинных импульсов, тем более для непрерывного излучения, сигнал с пьезодатчика будет определяться в. основном разогревом пьезодатчика, а не передачей подложке поглощенной аэрозольными частицами энергии за счет теплопроводности, Ф

Измерение по предлагаемому способу отличается простотой, не требуТехред И.H QB . Kop1 Top E.сирохман

Редактор О.Юркова

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5267/2 !.,Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 1123365 4 ет сложной измерительной интерферен- требования к квалификации обслужива» ционной аппаратуры, позволяет снизить ющего персонала.