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电动磁悬浮

电动悬浮是使用电场微粒捕集的非接触技术。颗粒充电和使用静态(DC)和摆动(AC)电场的组合保持静止(不像在油液滴堪著名的实验,其中只使用一个直流场)。 ESTA技术在过去的应用在宽范围内的单个粒子的研究,例如质量和电荷测量,蒸发/冷凝的研究,光散射测量和光电发射实验,液体和固体在两个颗粒。

在我们的实验室,我们使用电动磁悬浮主要捕获各种大气颗粒物使他们的光散射特性进行测量。在一个项目上浓缩 微小冰晶 在卷云中发现的类型。这种云对地球的气候及其性能产生深远的影响纳入全面的气候模式。这种模式现在虽然非常准确,卷云,仍作为一些最大的不确定性的来源,因为卷云的性能,最引人注目的是由冰晶体的光的散射,还没有准确知道。为了规避相关的研究在实验室REAL ICE各种困难,我们采用模拟冰晶,或 冰类似物 - 以颗粒形状,尺寸和类似的那些水冰的折射率。这些简单包括形状(例如六边形柱或板)以及复杂的(玫瑰花结或聚集体)。

graphic

左上图:六角形冰晶,模拟中,观察到漂浮。比例尺是10微米。的形状的固体,光线跟踪渲染显示在右侧。 MPEG视频剪辑 也晶体的是可用的。

diagram

有我们开发了陷阱可用于在各种方向的呈现的粒子,所以光的散射,从多于一个方向入射,可以测量。这是由一种可行的方法是使粒子暂时不稳定,所以,它“翻转”到不同的方向(Hesse等气溶胶对2002年SCIĴ...) - 看 MPEG视频剪辑 当一个小的六角柱所示。

同样的原理可用于开展以随机方向的粒子测量。 ESTA的情况是直接相关的大气冰晶,这是没有想到被对齐到显著的程度较大的板块和列的除外。在左侧示出了动画图像六角形列经历角度显然混沌振荡的被困集合体(更详细的 MPEG视频剪辑,请点击这里)。然而,聚集体的旋转的同时,作为右边的图像中的正交方向观察(一个 MPEG剪辑是这里)。这些运动的组合提供了方向几乎完全随机化(Ulanowski等的。jqsrt 2006)。

联系

博士伊夫林黑森州
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