气溶胶光学特性及热晕效应研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hbzjl001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光在大气传输过程中,由于大气吸收、散射、湍流效应以及非线性热晕效应的影响,造成激光能量衰减和光束质量降低。大气中的气溶胶粒子,一方面对光吸收和散射造成能量衰减;另一方面吸收光波能量并加热周围大气,造成大气密度和折射率变化,导致光传输横截面能量分布畸变,即气溶胶所致热晕效应。这在高功率激光传输领域具有重要意义。  本文主要研究了气溶胶对大气传输的影响,针对气溶胶所致大气衰减问题,研究了不同地区、不同天气下气溶胶粒子的消光特性与吸湿增长规律,并采用直接测量激光功率衰减的方式测量了大气透过率,与其他计算方式进行对比分析。针对气溶胶所致热晕问题,计算了不同混合方式下粒子有效吸收系数,并仿真计算了其热晕效应的差异。为激光大气传输中的光学系统工程优化设计和性能评估提供了参考依据。本文的主要工作如下:  (1)对比分析了气溶胶粒子消光特性与吸湿增长规律。采用能见度仪和自动气象站在我国东南沿海典型地区和合肥地区的能见度(V)和相对湿度(RH)进行测量实验,利用能见度与消光系数和波长的关系,对于波长为1.06μm的激光,对比分析了内陆和沿海地区在雾霾和晴好两种不同天气条件下相对湿度对沿海气溶胶消光系数的影响差异。  (2)设计并搭建了直接测量大气透过率系统。通过测量激光功率的衰减,直接获得激光大气透过率的变化,测量精度优于10%。根据能见度和相对湿度数据,利用大气辐射传输软件MODTRAN5以及Kruse公式计算分析得到大气透过率,分析了计算所得大气透过率的适用条件以及误差,研究表明,MODTRAN和Kruse公式在高能见度、低相对湿度下符合实际。  (3)研究了内混合气溶胶粒子有效吸收系数变化规律。利用Mie散射理论对比分析了以碳为核和以盐为核等不同内混合模型下气溶胶粒子有效吸收系数异同,以及黑碳-氯化钠和黑碳硫酸铵两种粒子有效吸收系数变化规律。结果表明,在密度和比热相同的条件下,不同混合方式的粒子有效吸收系数变化规律存在差异。  (4)研究了长脉冲热晕效应。测量了氨气管道中光斑形态,并利用实验参数进行了数值仿真,经对比分析,仿真结果初步反应了实际光斑形态变化。
其他文献
在建立60Coγ射线空气比释动能基准时,通过引进电离室室壁修正因子Kwall来修正电离室室壁对光子吸收和散射作用引起的γ射线减弱效应,可以提高空气比释动能的测量精度。关于如
四川双流县东升一中教师人人心系学校,视校为家,乐学乐教;学校领导团结齐心,真抓实干;教师敬业爱岗,以校为荣,凝聚力强;学生勤奋、乐学、高效的学风已经形成,教育教学质量稳步提高,已成为双流初中教学的排头兵。学校以“人本·和谐”的治校理念,创建和谐团队上作了积极的实践与探索,使教职工们的整体素质得到提升,为学校步入可持续发展道路提供了保障。    东升一中近十年来,教育教学质量一年一种新面貌,中考成绩
泰特美术馆是世界顶级美术馆里比较早开放拍照的。2003年,艺术家奥拉维尔·埃利亚松的《天气计划》在泰特展出,它不仅刷新了泰特有史以来的参观者人数纪录,也改变了“美术馆法则”:馆方欢迎参观者拍照,甚至允许他们在展厅吃东西。  这几家美术馆属于坚定的“禁止拍照”派:意大利乌菲齐美术馆、西班牙普拉多美术馆、加拿大安大略美术馆。  英国国家美术馆于2014年“解禁”,为此《每日电讯报》艺术版主编萨拉·克朗
期刊
在阅读教学中,朗读和诵读都是以发声的方式把文本内容一字一句读出来。关于朗读大家关注和论及的情形比较多,而对诵读的研究相对比较薄弱。读了贵刊今年第7期严杏老师的文章
Ⅲ族氮化物半导体材料是一种新型的光电功能材料,具有较宽的禁带宽度、较高的热稳定性和化学稳定性,被广泛应用于发光二极管(LED)、太阳能电池、固体激光器和光电探测器等方面
本论文在简要回顾超导电性物理的发展和高温铜氧化物超导体近来所取得的研究进展后,着重介绍了本人在这三年攻读博士学位期间所做的主要研究工作。研究的主要目的是利用高压技
随着青少年体质健康关注度的提升,学生体质健康管理系统已经成为当今健康管理领域一个热门的研究方向。大多数学生体质健康管理系统仅有对学生体测数据的采集及统计分析,忽略了
后基因组时代面临的一个挑战性问题是基因组复杂信息结构的提取。本文以统计语言学和湍流层次结构模型(HierarchicalStructuremodel,HSmodel)为基础,发展了原核生物基因识别的
自从本征Josephson效应发现以来,由于其涉及到高温超导材料和结构、Josephson结动力学等多个领域,而且本征结可以用作高频高功率的振荡器,还可以用于混频、量子电压基准等多方面