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光散射的分析

在激光衍射法的形式的光散射是在物理学,生物学,材料科学和气溶胶科学的宝贵工具。它的效用与它的记录从微粒的光散射在其自然状态下以非破坏性的方式的能力相关联。例如,该技术可以适用于生物细胞和悬浮液中的微滴,而不会影响它们的生存力。

提供的信息,在原则上,从光散射粒子包括形状,尺寸和折射率。然而单独这三个因素允许这样大量的各种散射,一般粒子的分析可以被认为是难治性图案。作为结果,分析常局限于球形颗粒。即使在这组减少,只有两班颗粒已被广泛研究。

这些都是各向同性的介电均质球体和涂覆球体。当几乎完全准连续散射图案可经检测的固定平面中得到的颗粒进行分析的最佳条件。标准 实验装置 用于收集散射光。

研究的主要领域

离散盖根堡分析。

涉及米氏光散射方程的研究表明它们是更具有代表性的写入离散盖根堡系列的形式时的问题。在推导这些系列的过程中的角部分被分解出来留下仅取决于径向部分功能。因此,该离散的盖根堡分析可以被认为是光散射数据的部分反转。所有盖根堡光谱具有相对简单的信封结构和相对小订单终止。而结构是密切相关的折射率或内部尺寸参数这个顺序是密切相关的外部尺寸参数。这两个特点使我们能够开发用于计算的内部和外部尺寸参数快速,准确的方法。

计算程序的开发

一些快速而准确的计算程序已经开发出来,用于计算相关的光散射功能。这些正在不断得到增强,特别要重视那些需要最大的计算时间片。四种最计算要求的算法是那些(a)中计算实数和复数自变量的整数阶Bessel函数(B)数值积分的角度的光散射数据(c)中计算盖根堡函数和(d)计算分解因子用于产生盖根堡辐射光谱。

用于通常加快计算过程的方法涉及将处理器更大数量的和/或实现为一些更耗时的算法的近似方法。更根本的方法已经研究了我们在米氏散射方程的形式更适合于分析和机器计算改写。我们表达的三重多极系数的幅度和相位的功能,其中相功能以绝对的形式表达方面。这有助于分析的过程,并允许更快地执行的光散射振幅和辐照度函数的计算和加工精度。更快的算法是由可能的,我们取消了需要直接计算的比较多的贝塞尔函数。

逆光散射问题

在光散射的字段中的一个悬而未决的问题是特定散射体的辐照度曲线是否唯一,可替代地表示;可以不同的大小和/或折射率的两种适当地选择散射体产生相同的光散射辐照度分布曲线?如果能,则辐照度分布曲线不是唯一的。我们能够计算使用米氏光散射方程颗粒的辐照度分布曲线,但目前从辐照剖面查明粒子参数的没有分析方法。后者是所谓的逆散射问题。

反转已通过的理论辐照度函数的详细匹配进行均质和层状球的实验散射图案[1-10]。虽然该过程是可行它尚待因为没有证明目前存在的和独特的值将用于特定散射图案来获得合理的。此外,使用这种方法将需要一个与众不同的最适合的解决方案是在α和β的所有值穷举搜索后发现证明唯一性。这显然是不切实际的。

我们的治疗遵循基本的粒子散射的远场分析散射功能的核物理所采用的形式主义。这说明在理论角度正交函数中的重要作用,并导致了米氏理论进行改写。作为结果,已经显示了完整的散射图案如何可以被转化以得到从中角功能已被消除的新的曲线图。新的演示文稿采用的形式 离散谱盖根堡 的散射数据。

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