Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата

Автокорреляционная функция сигнала рассеяния света ансамблем сферических частиц имеет вид [5]:

g(2)()=1-e-2Dk2 .

(3)

Здесь k=(4n/)sin/2; D - коэффициент диффузии, он определяется из зависимости Стoкса-Эйнштейна:

D=kT/(60R),

где 0 - вязкость дисперсионной среды; R - аэродинамический радиус частицы; - время корреляции; - угол рассеяния; - длина волны света (в вакууме); k - постоянная Больцмана; T - абсолютная температура; n – показатель преломления.

Важной характеристикой флуктуационного процесса является временной спектр сигнала:

где (t) - временная автокорреляционная функция сигнала; - круговая частота.

По токовому спектру светового сигнала, рассеянного системой аэрозольных частиц, можно получить количественную информацию о движении частиц, в частности определить значение коэффициента диффузии. В работе [6] показано, что в тех случаях, когда спектральное распределение S() света, рассеянного на брoунoвских частицах, имеет вид линии Лоренца с шириной Г, коэффициент диффузии можно найти из выражения Г=2Dk2.

Анализ спектра мощности сигнала электрооптического светорассеяния позволяет получить полезные описательные статистики исследуемого процесса, служит орудием диагностики, указывая, какой дальнейший анализ процесса может быть использован, а также применяется для проверки теоретических предположений [3]. Частотный анализ спектров в последнее время широко применяется в физике и геофизике [7].

В основу программы для получения спектров с помощью микро-ЭВМ был положен алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ). Ошибка вычисления спектра мощности сигнала электрооптического светорассеяния составляет ~20%.

Ошибка обусловлена в основном конечной протяженностью реализации процесса, некоторую дополнительную ошибку вносит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Исходя из оценки, даваемой Ван-дер-Зилoм [6], спектральная плотность флуктуаций S(), получаемых на выходе ФЭУ аэрозольного фотометра, равна сумме шумов умноженного первичного ток Jперв. и усиленных шумов вторичной эмиссии от каждого из n динoдoв.

S()  2eJперв.2nГ,

(4)

где e - заряд электрона; - коэффициент умножения динoднoгo каскада; - параметр шума,  +1; Г - коэффициент возрастания шума ФЭУ.

Г=(-1)/(-1).

При =5 имеем Г=1,25; таким образом, ФЭУ обеспечивает усиление сигнала с малыми дополнительно вносимыми шумами.

Исследование спектральных характеристик сигнала электрооптического светорассеяния отличается от исследования флуктуаций света, рассеянного коллоидными частицами тем, что в спектре сигнала появляются специфические стационарные пики на частоте ориентирующего поля и на кратных ей частотах. Наличие этих пиков связано с ориентацией частиц под действием поля. На ряде спектров появляются пики на частоте сети питания, равной 50 Гц, что связано с трудностями полного исключения проникновения сетевых наводок в измерительную часть аппаратуры, которая очень чувствительна к внешним помехам. Даже тщательная экранировка не гарантирует полного устранения сетевых наводок в измерительной схеме.

Рис. 2. Спектры плотности мощности сигнала электрооптического рассеяния света, хлорид аммония в парах oктилoвoгo спирта; зависимость oт напряженности поля ориентирующих однополярных импульсов, F=350 Гц;

1 - E=4 кВ/см; 2 - E=400 В/см.

Исследования спектральных характеристик сигнала электрооптического светорассеяния проводились в двух режимах - при наложении однополярных прямоугольных импульсов (рис. 2) и при наложении импульсов переменной полярности (двуполярных прямоугольных импульсов) (рис. 3).

Рис. 3. Спектры плотности мощности сигнала электрооптического рассеяния света; хлорид аммония в парах oктилoвoгo спирта, зависимость от вида ориентирующих импульсов, F=350 Гц;

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: учебный реферат, трудовое право шпаргалки.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата