""

手机网投平台

Spatial light scattering

Spatial light scattering underpins much of what we do.

每当光通过介质行进遇到的光学性质的变化(例如,会议悬浮在空气中的粒子),一些入射光能量的从其原始路径重定向 - 这是光散射的。

其中单个粒子散射光不仅依赖于它的尺寸,而且其形状和内部结构的方式(以及入射照明的波长和偏振,并支撑所述微粒的介质)。

因此潜在存在使用由粒子为“指纹”,通过该粒子可以被表征,分类和鉴定甚至散射光的图案。在简化的术语,光与粒子的相互作用可以在光的电磁波性质方面和颗粒内结合的电荷加以考虑。

光波(在平面中垂直于波的方向)的振荡电场导致结合的电荷振荡太,并在这样做,他们重新辐射在所有方向上(图1)的二次电磁波。

Simplified interpretation of light scattering by a particle

Simplified interpretation of light scattering by a particle

Two arbitrary bound charges at positions A and B within the particle will radiate secondary waves as shown.

在某些方向上这些波将在相位和将长干涉,从而产生更高的强度;在其它方向上它们将是异相的并且将趋于抵消-另一个输出(相消干涉)。

建设性和破坏性干涉的方向取决于这两个电荷的相对位置以及它们如何在颗粒的分子内结合。

因此,当所有的束缚电荷被认为是,在颗粒周围的独特的空间光散射图案将取决于尺寸,形状和材料性质的粒子,以及入射光的波长和偏振状态(即:如何电场振动随时间变化)。

It is this unique optical ‘thumbprint’ that is exploited in particle light scattering techniques.

Single particle scattering

以实现从在空气中或液体悬浮液中的粒子的单个粒子的散射,这是必要的,使得它们快速通过在单个文件中的照明光束,并产生可被检测并记录散射光的脉冲,以控制颗粒的运动。通常,布置使用其中颗粒被约束用的干净的无微粒的空气的层的鞘带有微粒的空气柱通过的激光束中流动,如下面的图2。

Figure 2a and 2b

Figure 2: Scattering from single airborne particles

如果使用只是一个单一的检测器在其上所有的散射光瀑布,来自检测器的信号的幅度可以用于尺寸颗粒。

500 Internal Server Error

Internal Server Error

The server encountered an internal error and was unable to complete your request. Either the server is overloaded or there is an error in the application.

在更复杂的仪器,所述单个光散射检测器可以通过检测器阵列来替代记录空间光散射图案的更多细节。图2b示出了使用从在空气气流携带个人微米尺寸的颗粒敏感的相机记录的这样的高分辨率空间光散射图案的例子。

这样的空间光散射技术可以允许单个颗粒的形状和结构的评估,以及尺寸,并且在需要的颗粒的分类成不同的类别的区域是特别有用的。

例如,机载仪器允许云冰晶和水滴而在临床领域(气象研究气候变化的重要数据)的分类,仪器可以用于各种类型的液体中的细胞进行排序。

Detection of hazardous particles

空间光散射技术也是重要的在在环境气氛是必需的潜在的低浓度的危险粉粒的检测监视应用程序。实例包括检测周围拆卸地盘吸入空气中的石棉纤维,或空气中的生物颗粒在环境易受恐怖袭击的检测。

在后者的情况下,其他的光学现象,例如粒子的荧光测量,通常以平行采用具有光散射以提高粒子分类的信心。

参考书目

More information on particle light scattering can be found, for example, in the following sources:

  • 冯仁亮许,“颗粒表征:光散射法”,Kluwer学术出版社,多德雷赫特,荷兰,2000
  • 布鲁斯Ĵ伯尔尼和罗伯特·佩科拉,“与应用化学,生物动态光散射和物理学”,快递多佛出版社,多伦多,2000
  • 克雷格·F。 bohren和Donald R上。哈夫曼,“吸收和光的散射由小颗粒”,WILEY InterScience的,1998年
  • Wyn Brown, ‘Light scattering: principles and development’, Oxford University Press, Oxford, 1996
  • 空间光散射表征和非球形颗粒进行分类的装置。凯伊,P.H.测量科学与技术。 9,2,141-149。 1998年
  • 角度从空气中的颗粒分辨弹性散射。凯页。小时。,aptowiczķ。,昌河ķ。,脚诉,和videen克。在“生物颗粒的光学”。霍克斯特拉一个。,采夫诉,videen克。 (EDS)。斯普林格(ISBN:1-4020-5500-5),31-61,2007
  • 米尔顿kerker,“的气溶胶研究光散射仪器:一个历史概述”,气溶胶科学与技术,27(4):522-540十月1997年