Способ моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля

 

Изобретение позволяет повысить достоверность моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля . Моделирование осуществляют путем пропускания пучка света через объем жидкости с моделями аэрозольных частиц (МАЧ). Предварительно МАЧ механически фиксируют на прозрачных для оптического излучения носителях. В процессе моделирования изменяют параметры МАЧ и оптико-физические характеристики жидкости. Оптико-физические характеристики жидкости изменяют путем ее замены на жидкость, отличающуюся от предьщущей показателем преломления, а также путем изменения температуры жидкости. Параметры МАЧ изменяют путем замены носителей с механически фиксированными на них МАЧ на идентичные, но отличающиеся оптико-физическими и геометрическими параметрами МАЧ. 2 ил. i W to 01 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 В 9/021

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r ."1Ã; -:."и-:и 3 q

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3851844! 24-25 (22) 01.02.85 (46) 23.07.86. Бюл. У 27 (71) Сибирский физико-технический институт им. В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им, В.В.Куйбьппева (72) В.В.Демин и В.А.Донченко (53) 772. 99 (088. 8) (56) Клиот-Дашинская И.И., Стаселько Д.И,, Чураев А.Л. 0 яркости и контрасте голографических изображений частиц малых размеро℠— Оптика и спектроскопия, 1980, т. 48, N- 2, с. 320, 325.

Стаселько Д.И., Косниковский В.А.

Голографическая регистрация пространственных ансамблей быстродвижущихся частиц. — Оптика и спектроскопия, 1973, т. 34, 11 2; с. 365-374. (54) СПОСОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОптИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ

„„SU„„1245873 А1 (57) Изобретение позволяет повысить достоверность моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля. Моделирование осуществляют путем пропускания пучка света через объем жидкости с моделями аэрозольных частиц (МАЧ). Предварительно МАЧ механически фиксируют на прозрачных для оптического излучения носителях.

В процессе моделирования изменяют параметры МАЧ и оптико-физические характеристики жидкости. Оптико-физические характеристики жидкости изменяют путем ее замены на жидкость, отличающуюся от предыдущей показателем преломления, а также путем изменения температуры жидкости. Параметры МАЧ изменяют путем замены носителей с механически фиксированными на них МАЧ на идентичные, но отличающиеся оптико-физическими и геометрическими параметрами МАЧ. 2 ил.

1245873

Изобретение относится к области измерения параметров рассеивающих сред по характеристикам рассеянного ими излучения, а именно к способам моделирования оптических характеристик аэрозольной среды, и может быть использовано для калибровки приборов, предназначенных для определения параметров атмосферного аэрозоля по характеристикам рассеянного им излучения, а также для измерения параметров атмосферного аэрозоля методом сравнения.

Цель изобретения — повышение,достоверности моделирования, т.е. повы— шение степени соответствия оптических характеристик модельной среды и реального аэрозоля.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изменение оптико †физическ параметров моделей частиц осуществляется путем замены прозрачных носителей с фиксированными на них моделями частиц на идентичные, но отличающиеся показателем преломления и диэлектрической проницаемостью Г и геометрическими параметрами фиксирован— ных на них частиц. Изменение оптикофизических характеристик жидкости осуществляют путем замены ее жидкостью с показателем преломления п, C отличающимся of показателя преломления предыдущей жидкости на величину дп . Исходя из известных показателей преломления жидкостей, величина лп

С изменяется в диапазоне от 10 до

0,4; (Л = 0,589 мкм, t = 20"С). Изменение показателя преломления жидкости на лп порядка 10 достигаете ся путем,изменения температуры жидкости. Коэффициент преломления воды, например, при изменении температуры на 1. изменяется на 8 10, Это позволяет обеспечить вариации показателя преломления от 10 до 0,4, что перекрывает значительную часть диапазона вариаций показателя преломления реальных атмосферных сред— от !О 6 для газовой среды до 1 для замутненной атмосферы. Локальное йзменение температуры жидкости позволяет моделировать градиент коэффициента преломления.

Таким образом, предложенный способ позволяет моделировать оптические характеристики, обусловленные

Не только параметрами аэразольных частиц, но и турбулентными свойствами объема атмосферного аэрозоля.

Иа фиг.I изображена блок-схема устройства,, реализующего предлагаемый способ", на фиг.2 — пластины с нанесенными на них моделями аэрозольньтх частиц в кювете с жидкостью.

Модели аэрозольных частиц, нанесенные на пластины, изготовлены фотолитографическим методом, что позволяет с высокой точностью контролировать размеры, формы, располо15 жение в пространстве, концентрацию модельных частиц, а также оптикофизические параметры частиц и пластин.

Соответствие размеров модельных частиц размерам реальных атмосферных аэрозольных частиц с максимумом распределения по размерам от 0,3 мкм . ро 1 мкм обеспечивается путем применения наряду с фотолитографией (разрешение 1 мкм) электронной литографии (разрешение 0,3 мкм).

Устройство содержит источник 1 и систему 2 формирования пучка излучения, ряд параллельных прозрачных

ЗО пластин 3 с нанесенными на них фотолитографическими изображениями частиц аэрозоля, помещенных в кювету 4 с жидкостью, регистратор 5 и механизм 6 независимого перемещения пластин.

Устройство работает следующим образом.

Излучение источника 1,.пройдя через систему 2 формирования пучка излучения, модулируется объемом жидкости с помещенными в нем фиксированными на прозрачных пластинах 3 моде— лями аэрозольных частиц. Распределение интенсивности и поляризационные характеристики промодулированного излучения: регистрируется регистратором 5, ксторый может представлять собой фотометр с поляризатором. Механизмом 6 независимого перемещения пластин осуществляется перемещение каждой пластины в трех взаимно ортогональных плоскостях. Стержни 7 с зажимами 8 предназначены для связи каждой ппастины с механизмом 6, который может быть выполнен, например, в виде набора столиков из комплекта оптическок скамьи ОСК-2. 111туцеры 9 предназначены дпя ввода и вывода жид1245873

88/

Составитель В.Аджалов

Редактор А. Козориз Техред M.1 оданич, Корректор М.Шароши

Заказ 3985/31 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная,4 кости из кюветы. Изменение температуры жидкости производится путем нагрева кюветы с внешней поверхности, Для моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля при флуктуации показателя преломления 63 10 кювету последовательно заполняют бензолом и ксилолом (показатели преломления для A =0,589 мкм, 20 С соответственно 1,5017 и

1,508) . Для получения д n = 0,0287 используют бензол и глицерин (1,473).

-5

Для получения дп = 66 10 кювету, f о заполненную бензолом, нагревают на 1

В сравнении с известными техничес- кими решениями изобретение имеет следующие преимущества. обеспечивается возможность моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля, обусловленных не только рассеянием 20 оптического излучения на аэрозольных частицах, но и турбулентными характеристиками атмосферного аэрозоля; обеспечивается заданное расположение в пространстве модельных частиц с ши-2 роким диапазоном геометрических и оптико-физических параметров; достигается возможность моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля, обусловленных динамическими изменениями объема аэрозоля, а также температурными градиентами в аэрозольной среде.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ моделирования оптических .характеристик атмосферного аэрозоля, включающий формирование пучка света, модуляцию его путем пропускания через объем жидкости с моделями аэрозольных частиц, о т л и ч а ю щ и йч я тем, что, с целью повышения достоверности моделирования, дополнительно в процессе моделирования изменяют оптико-физические характеристики жидкости, предварительно механически фиксируя модели частиц аэрозоля на прозрачных для оптического излучения носителях.