[發明專利]三波段積分式大氣氣溶膠粒子散射系數測量儀及測量方法

有效

• 申請號: 201010588501.8
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN102183492A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 李季;王月琴;陳明星;馬兵;戚俊
• 申請（專利權）人: 安徽循環經濟技術工程院
• 主分類號: G01N21/51
• 分類號: G01N21/51
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種環保、氣象監測領域，具體地說是一種實時在線監測大氣氣溶膠粒子散射系數的儀器與方法。

背景技術

大氣氣溶膠是由直徑為0.1～10μm的液態、固態顆粒物與氣體組成的多相體系，具有很大的時間和空間變化。在自然干潔大氣中，大氣氣溶膠的質量濃度在1μg·m^-3以下，在城市污染大氣中，氣溶膠質量濃度可達到每立方米幾毫克。近年來，大氣氣溶膠作為全球氣候變化的重要驅動因子之一，已經成為當前全球變化研究的熱點問題之一。國內外已先后開展了一系列研究工作來認識大氣氣溶膠的光學性質和輻射特性。

在可見光波長范圍內，對大氣消光影響最大的是直徑處于0.6～1.5μm范圍內的氣溶膠粒子。在一般情況下，如在不是由碳形成較厚的煙霧層的地區，可以認為氣溶膠粒子的散射作用遠大于吸收。由此可見，氣溶膠的散射作用是很大的。關于氣溶膠散射性質的測量，主要是通過兩種方式，一種是直接測量氣溶膠的散射系數，而另一種是根據粒子譜分布等參數通過Mie理論反演計算粒子散射系數。利用Mie理論進行計算需要假設折射指數，Mie計算過程很復雜且存在較大的誤差。因此，迫切需要開發一種直接測量大氣氣溶膠粒子散射系數測量儀。國內迄今為止還未見關于直接測量大氣氣溶膠粒子散射系數的儀器。

三波段積分式大氣氣溶膠散射系數測量儀可以對任意狀態下的大氣氣溶膠的散射特性進行連續自動觀測，而且其無接觸性測量不會改變氣溶膠粒子的性質。它還可以通過與其它儀器配合使用，進一步分析氣溶膠的組成成分，為研究大氣氣溶膠提供了新的手段。

發明內容

本發明提出了一種三波段積分式大氣氣溶膠粒子散射系數測量儀及測量方法。

本發明采用的技術方案：

測量原理

單光子光電探測器接收到的單位立體角中的光亮度為

L=1Ω∫θ1θ2dL=(I0y)∫θ1θ2β(θ)sinθdθ]]>

其中，積分限θ₁，θ₂取決于儀器結構，原則上積分限可以包括0～π，則由積分散射度計的輸出L可以直接得到散射系數σ_scar，即

L=I0y∫0πβ(θ)sinθdθ=I02πyσscat]]>