Способ моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1)4 С 01 В 9/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОБРЕТЕН И ДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сибирский физико-технический институт им. В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им, В,В.Куйбьппева(56) Клиот-Дашинская И.И., Стаселько Д.И Чураев А.Л. О яркости и контрасте голографических изображений частиц малых размеров- Оптика и спектроскопия, 1980, т, 48, У 2, с. 320, 325.Стаселько Д.И Косниковский В.А. Голографическая регистрация пространственных ансамблей быстродвижущихся частиц. - Оптика и спектроскопия, 1973, т. 34, В 2; с. 365-374. (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ(57) Изобретение позволяет повыситьдостоверность моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля. Моделирование осуществляют путем пропускания пучка света черезобъем жидкости с моделями аэрозольных частиц (МАЧ). Предварительно МАЧмеханически фиксируют на прозрачныхдля оптического излучения носителях.В процессе моделирования изменяют параметры МАЧ и оптико-физические характеристики жидкости. Оптико-физические характеристики жидкости изменяют путем ее замены на жидкость,отличающуюся от предыдущей показателем преломления, а также путем изменения температуры жидкости. Параметры МАЧ изменяют путем замены носителей с механически фиксированными наних МАЧ на идентичные, но отличающие"ся оптико-физическими и геометрическими параметрами МАЧ, 2 ил.Изобретение относится к областиизмерения параметров рассеивающихсред по характеристикам рассеянногоими излучения, а именно к способаммоделирования оптических характеристик аэрозольной среды, и может бытьиспользовано для калибровки приборов,предназначенных для определения параметров атмосферного аэрозоля по характеристикам рассеянного им излучения,а также для измерения параметров атмосферного аэрозоля методом сравнения,Цель изобретения - повышение,достоверности моделирования, т.е. повы -шение степени соответствия оптических характеристик модельной среды иреального аэрозоля.Сущность изобретения заключаетсяв следующем,Изменение оптико-физических параметров моделей частиц осуществляетсяпутем замены прозрачных носителей сфиксированными на них моделями частиц на идентичные, но отличающиесяпоказателем преломления и диэлектрической проницаемостью Г и геометрическими параметрами фиксированных на них частиц. Изменение оптикофизических характеристик жидкостиосуществляют путем замены ее жидкостью с показателем преломления п,Сотличающимся от показателя преломления предыдущей жидкости на величинудп. Исходя из известных показателейпреломления жидкостей, величина лп3изменяется в диапазоне от 10 до0,4; ( Л = 0,589 мкм,= 20"С). Изменение показателя преломления жидкости на 6 п порядка 10 достигаетРся путем,изменения температуры жидкости. Коэффициент преломления воды,например, при изменении температуры на 1 изменяется на 810 , Этопозволяет обеспечить вариации показателя преломления от 10 до 0,4,что перекрывает значительную частьдиапазона вариаций показателя преломления реальных атмосферных сред -от О 6 для газовой среды до 1 длязамутненной атмосферы. Локальноейзменение температуры жидкости позволяет моделировать градиент коэффициента преломления.Таким образом, предложенный способ позволяет моделировать оптические характеристики, обусловленные не только параметрами аэразольных частиц, но и турбулентными свойствами объема атмосферного аэрозоля.На Фиг.1 изображена блок-схема 5 устройства реализующего предлагаемый способ", на фиг,2 - пластины с нанесенными на них моделями аэрозольньтх частиц в кювете с жидкостью.О Модели аэрозольных частиц, нанесенные на пластины, изготовленыФотолитографическим методом, чтопозволяет с высокой точностью контролировать размеры, формы, располо 5 жение в пространстве, концентрациюмодельных частиц, а также оптикоФизические параметры частиц и пластин,Соответствие размеров модельныхчастиц размерам реальных атмосферных аэрозольных частиц с максимумомраспределения по размерам от 0,3 мкм,до 1 мкм обеспечивается путем приме.кения наряду с фотолитографией (разрешение 1 мкм) электронной литограФии (разрешение 0,3 мкм).Устройство содержит источник 1 исистему,2 формирования пучка излучения, ряд параллельных прозрачных30 пластин 3 с нанесенными на них фотолитографическими изображениями частиц аэрозоля, помещенных в кювету 4с жидкостью, регистратор 5 и механизм 6 независимого перемещения плас 35 нУстройство работает следующим образом.Излучение источника 1,.пройдя через систему 2 формирования пучка излучения, модулируется объемом жидкости с помещенными в нем Фиксированными на прозрачных пластинах 3 моделями аэрозольных частиц, Распределение интенсивности и поляризационные характеристики промодулированного излучения. регистрируется регистратором 5, который может представлять собой Фотометр с поляризатором. Механизмом 6 независимого перемещения пластин осуществляется перемещение каждой пластины в трех взаимно ортогональных плоскостях. Стержни 7 с зажимами 8 предназначены для связи каждой ппастины с механизмом б, который может быть выполнен, например, в виде набора столиков из комплекта оптическок скамьи ОСК. 11 туцеры 9 предназначены дпя ввода и вывода жидТираж 670 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, ЖПодписнокомитета СССРи открытийРаушская наб., д Заказ 39 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек кости из кюветы, Изменение температуры жидкости производится путем нагрева кюветы с внешней поверхности,Для моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля 5 при флуктуации показателя преломления 63 10кювету последовательно заполняют бензолом и ксилолом (показатели преломления для 1 =0,589 мкм,20 С соответственно 1,5017 и 1,508) . Для получения а и= 0,0287 используют бензол и глицерин (1,473).-5Для получения дп = 66 10 кювету,о заполненную бензолом, нагреваютна 1В сравнении с известными техническими решениями изобретение имеет следующие преимущества: обеспечивается возможность моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля, обусловленных не только рассеянием 20 оптического излучения на аэрозольных частицах, но и турбулентными характеристиками атмосферного аэрозоля;обеспечивается заданное расположение в пространстве модельных частиц с широким диапазоном геометрических и оптико-физических параметров; достигается возможность моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля, обусловленных динамическимиизменениями объема аэрозоля, а также температурными градиентами в аэрозольной среде. Формула и з о б р е т е н и я Способ моделирования оптических характеристик атмосферного аэрозоля, включающий формирование пучка света, модуляцию его путем пропускания через объем жидкости с моделями аэрозольныхчастиц, о т л и ч а ю щ и йч я тем, что, с целью повышения достоверности моделирования, дополнительно в процессе моделирования изменяют оптико-Физические характеристики жидкости, предварительно механически фиксируя модели частиц аэрозоля на прозрачных для оптического излучения носителях.