上海市科委纳米专项基金(0852nm06700)
- 作品数：12 被引量：53H指数：5
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- 用动态光散射现代谱估计法测量纳米颗粒被引量：15
- 2010年
- 为了解决目前动态光散射软件信号分析法采用的自相关和功率谱估计存在分辨率和方差较低,以及能谱泄漏问题,提出了基于现代功率谱估计的动态光散射信号分析法。对该系统所采用的现代功率谱估计算法和测量系统进行了研究。首先,介绍了动态光散射测量法涉及的光子相关光谱理论和散射光谱估计理论。接着,描述了基于现代功率谱估计的动态散射光谱法,特别是其中阶数p的计算方法。然后,介绍了测量系统,包括硬件部分的光学系统和信号采集处理系统,软件部分的系统开发流程。最后,对粒径分别为30、50、100nm的乳胶球标准颗粒溶液(透光率为96%)进行了实验。实验结果表明:现代谱估计分析法的测量均值误差和重复性误差的平均值分别为1.88%和1.62%,满足国标要求的均值误差和重复性误差<2%。
- 杨晖郑刚王雅静
- 关键词：动态光散射自相关函数
- 后向动态光散射测量中样品池的影响及校正被引量：2
- 2008年
- 针对后向动态光散射高浓度颗粒测量中样品池产生的影响,本文对负球差进行了分析,提出了采用ZEMAX确定聚焦透镜的光学参数校正球差的方案,对由于样品池表面反射引起的二次散射进行计算,提出了削弱二次散射的方法。
- 杨晖郑刚李孟超王雅静
- 关键词：光散射球差
- 动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法的研究与分析被引量：1
- 2010年
- 多重散射是传统动态光散射法测量纳米颗粒溶液浓度上限受到限制的主要原因。为此文中提出了动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法,通过改变颗粒入射光和散射光的偏振状态,降低颗粒间多重散射的影响。现利用Mie散射理论分析了入射光与散射光偏振状态之间的关系,并通过实验方法探知偏振光在散射介质中的传输特性,揭示了在动态光散射中使用垂直偏振光作为入射光的实验依据。最后对动态线偏振光散射颗粒测量法和传统光子相关光谱测量法进行了实验及分析,通过两种方法的比较,验证了上述理论的正确性。
- 陈璐玲杨晖郑刚吴明华李孟超
- 关键词：动态光散射偏振MIE散射
- 高浓度超细颗粒的后向光子相关光谱测量技术研究被引量：13
- 2009年
- 针对光子相关光谱颗粒粒径测量法不能在线测量高浓度超细颗粒的问题,通过分析溶液浓度对光子相关光谱测量法的影响,设计了一种后向散射光路,提出了后向光子相关光谱测量法.实验采用50nm、100nm以及500nm三种标准乳胶球颗粒,在不同的浓度下分别用两种方法进行了测试.结果证明,后向光子相关光谱测量法能有效抑制多重散射的影响,适用于高浓度超细颗粒粒径的在线测量.
- 杨晖郑刚李孟超孔平
- 关键词：后向散射
- 基于多尺度变换的动态光散射粒径反演范围的自适应调整被引量：5
- 2010年
- 通过多尺度变换实现了反演范围的自适应调整,使其更接近真实范围。分别采用反演范围固定算法与自适应算法对200～600 nm单峰和200～900 nm双峰分布颗粒的模拟相关函数进行了反演,结果表明:自适应算法的结果更接近理论分布,抗干扰能力更强。相对于固定算法,单峰分布颗粒最多可缩小峰值误差4.73%,缩小峰宽误差185 nm。双峰分布颗粒在0～0.001噪声水平时,峰值误差分别小于11.33%,12.45%,峰宽误差分别小于35,160 nm,而固定算法在噪声水平大于0.000 1时,难以得到合理的反演结果。反演范围自适应调整方法能够有效优化粒径反演结果。
- 王雅静申晋郑刚孙贤明刘伟
- 关键词：多尺度变换动态光散射粒径自适应调整峰值误差相关函数
- 衍射散射式颗粒粒度测量法的研究新进展被引量：11
- 2011年
- 介绍了衍射散射式颗粒粒度测量法的基本光路结构和理论模型,讨论了决定其性能优劣的重要指标——测量下限,对影响测量下限向小粒径范围延伸的参数进行了分析。继而介绍了近年来国内外主要粒度仪品牌在光学结构和散射理论模型方面所做的改进,阐述了它们的工作原理和性能特点。最后对衍射散射式颗粒粒度测量法的发展前景做出了展望,从修正理论模型、改进反演算法、提高探测器性能、缩小测量系统体积等几个角度提出了改进的想法和实例,并介绍了一种称为后向散射光谱傅里叶分析法的新方法,此方法有望大幅延伸测量下限。
- 杨依枫杨晖郑刚蓝科
- 关键词：激光衍射MIE散射
- 一种扩大动态光散射颗粒法可测溶液浓度的改进方法被引量：2
- 2008年
- 针对传统动态光散射颗粒测量法测量溶液浓度范围较小的问题,通过模型和实验研究了传统DLS系统双孔结构中测量区大小对测量结果的影响,发现可通过改变测量区大小控制散射体体积,从而扩大测量溶液浓度的范围。并基于传统DLS系统双孔结构光路,通过使用可调狭缝,并增加透镜,扩大了DLS测量溶液浓度范围,实验结果表明了该方法的有效性。
- 杨晖郑刚李孟超郁飞龙边岱泉
- 关键词：光散射
- PCS粒度反演中基于差分算法的正则参数优化
- 2011年
- 正则参数的选择是Tikhonov正则化法光子相关光谱（PCS）粒度反演的关键。为了获取最优正则参数,基于Morozov偏差原理正则参数选择策略,提出利用差分算法对正则参数进行优化,从正则参数的一个解集开始,按着差分变异、交叉和选择3种规则不断迭代,并根据每个解的目标函数值进行优胜劣汰,从而引导搜索过程逐渐逼近最优解。分别对单峰、双峰和宽分布颗粒的模拟数据进行了反演,反演结果表明,本文方法具有良好的抗噪性,在噪声水平为0.000 0-0.001 0时,单峰、宽分布颗粒的结果与理论分布吻合,双峰分布颗粒的双峰特征明显,反演的最大峰值误差不超过5%。由此说明,在PCS粒度反演中,差分算法用于优化正则参数是有效的。
- 王雅静申晋郑刚李震梅孙贤明
- 关键词：差分进化算法正则化参数优化
- 基于偏振门的动态光散射颗粒测量法的研究被引量：6
- 2010年
- 为了解决动态光散射纳米颗粒测量技术无法测量高浓度颗粒粒径的难题,提出了一种基于偏振门的动态光散射测量法。从动态光散射和Mie理论出发,理论分析了在高浓度溶液下多重散射效应对散射光偏振态和颗粒粒度测量结果的影响。根据散射光偏振特点,结合偏振门检测技术,改进了传统的动态光散射光学系统。实验研究了在低浓度和高浓度溶液时,不同偏振角度下的散射光强和粒度测量值,完善了散射光的偏振理论。采用90°偏振门检偏,通过各种浓度下的实验,证明了方法的可行性。该方法较之目前同类方法具有原理和结构简单,系统易于维护的特点。
- 杨晖郑刚张荣福蓝科
- 关键词：光学测量动态光散射偏振光
- 短数据量动态光散射颗粒测量信号去噪方法被引量：1
- 2010年
- 在动态光散射测量中,采用自相关法对测量信号进行去噪,其去噪效果受数据量影响。根据噪声和信号的不同特点,采用小波包变换对信号进行去噪,能够提高信噪比,改善粒径反演结果。采用两种去噪方法,对粒径为100 nm颗粒的散射信号进行去噪并反演,小波包去噪法能够改善粒径误差0.88%-6.41%。在不同数据量下,由两种去噪法的反演结果对比看出,在短数据量时,小波包去噪效果更好,当数据量大于1×10^6时,两种去噪法效果相差不大。因此,小波包去噪法更适合于短数据量的动态光散射颗粒测量。
- 王雅静申晋郑刚谭博学刘伟
- 关键词：动态光散射去噪自相关小波包变换
