
Спектральный анализ сигналов электрооптического рассеяния света в аэродисперсной среде
| Категория реферата: Рефераты по математике
| Теги реферата: гражданин реферат, quality assurance design patterns системный анализ
| Добавил(а) на сайт: Базин.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 | Следующая страница реферата
Автокорреляционная функция сигнала рассеяния света ансамблем сферических частиц имеет вид [5]:
g(2)( |
(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( |
(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.
Категории:
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 | Следующая страница реферата