[發明專利]利用鍍膜玻璃管測量大氣氣溶膠消光系數的新方法

無效

• 申請號: 201210516056.3
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103048284A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 李學彬;宮純文;朱文越;徐惠玲;高亦橋;徐青山;魏合理
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/49
• 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

1.利用鍍膜玻璃管測量大氣氣溶膠消光系數的新方法，其特征在于：包括玻璃管，所述的玻璃管內外壁鍍有高反射膜，設有氣溶膠入口、出口和光束入口、出口，所述氣溶膠入、出口分別位于玻璃管的兩端且均垂直于玻璃管，氣溶膠入口設有氣閥，氣溶膠出口設有抽氣泵，所述光束入、出口分別位于玻璃管的兩端且均與玻璃管成一定角度的夾角，光束入口設有多個波長的激光二極管作為光源，激光二極管與光束入口之間的光路上設有平行光管、分光鏡，激光二極管發射出的光束經過平行光管使光束準直，再通過分光鏡產生兩束光束質量完全相同的準直光束，分別作為參考光和入射光，所述的參考光全部能量進入光電探測器一，轉化為對應的電信號，光束出口設有光電探測器二，所述的入射光在玻璃管內進行反射后進入光電探測器二，光電探測器一、光電探測器二的電信號輸出端接入AD轉換器的單片機，單片機還控制連接激光二極管、氣閥、抽氣泵，單片機通過連接的USB接口連接計算機；具體測量過程包括以下步驟：

（1）在玻璃管的氣溶膠入口裝上過濾器，讓波長為λ的入射光以某一角度進入玻璃管，通過沒有氣溶膠的干凈大氣傳輸，并記錄光電探測器二檢測的入射光在玻璃管中無氣溶膠粒子時的電信號為i₂(λ)，同時波長為λ的參考光直接進入光電探測器一，記錄光電探測器一檢測的波長λ對應的電信號為i₁(λ)；

（2）拿掉玻璃管的氣溶膠入口的過濾器，讓氣溶膠均勻進入玻璃管內，開啟玻璃管的氣溶膠出口的抽氣泵，用抽氣泵進行抽氣使氣溶膠粒子在玻璃管內均勻流動，讓波長為λ的入射光以某一角度進入玻璃管，穿過待測大氣氣溶膠，氣溶膠粒子的散射光光強微弱，經玻璃管內壁反射被消耗掉，氣溶膠粒子的吸收轉化為分子熱運動，入射光被氣溶膠粒子散射和吸收后到達光電探測器二轉化為相應的電信號，記錄此時光電探測器二檢測的電信號為i₃(λ)；

（3）步驟（1）、（2）中，光電探測器一、光電探測器二中檢測到的電信號分別轉化為數字信號并經過單片機處理后接入計算機，計算機內部軟件建立了不同波長的氣溶膠消光系數測量公式：

βext(λ)=-ln(i2(λ)-i3(λ)i1(λ))/D]]>

其中D為玻璃管中光的光程；

由此，計算得出氣溶膠在波長為λ上的消光系數β_ext(λ)。