[發(fā)明專利]用液芯柱透鏡的瞬時折射率空間分布測量液相擴散系數(shù)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410440938.5
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104165863B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 孟偉東;普小云;孫麗存;楊瑞芬;瞿影
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 昆明科陽知識產權代理事務所53111
• 代理人: 孫山明

1.用液芯柱透鏡的瞬時折射率空間分布測量液相擴散系數(shù)的方法，包括：

（1）測量兩種溶液擴散開始前在界面兩邊的初始濃度C₁和C₂，根據(jù)式（1）計算擴散溶液濃度：

，m與C₀為常數(shù)（1）；

根據(jù)高斯誤差反函數(shù)計算，構成空間分布的序偶關系的集；

（2）對Z_i與進行線性擬合，得到方程，計算擴散系數(shù)D：，其中，，b為實驗過程中接觸零點位置（Z）的選取上存在的誤差；

其特征是：

（1）得到式（1）折射率的方法是：

用單色平行光為柱透鏡入射光，待柱透鏡內注入的兩種液體擴散后形成在觀察屏上清晰成像的折射率為n_i和像寬為的若干液體薄層，在時刻t采集一幅液體擴散圖像，使各液體薄層經非對稱柱透鏡的成像光束的焦距d_i滿足關系：

（2）

其中，h是在傍軸情況下的柱透鏡通光孔徑，d為觀察屏與柱透鏡管軸之間的距離；

（2）記錄式（1）中折射率為 n_i的液體薄層到溶液分界面的距離 Z_i；將式（1）計算得到的焦距d_i值代入柱透鏡高斯成像公式得到折射率。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是采集一幅液體擴散圖像的時刻t 在1500s~2700s范圍內。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征是在柱透鏡內的兩種液體擴散后，選擇10個以上各液體薄層的位置作為折射率采樣點，即i≥10。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征是或者用刻度尺測量像寬和位置Z_i，或者編寫程序控制圖像傳感器（7），用計算機（8）采集和分析圖像的像寬和位置Z_i對應關系。

5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征是或者用刻度尺測量像寬和位置Z_i，或者編寫程序控制圖像傳感器（7），用計算機（8）采集和分析圖像的像寬和位置Z_i對應關系。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征是進一步取得任意時刻的擴散通量，其中，D表示擴散系數(shù)，表示濃度梯度，負號表示擴散方向為濃度梯度的反方向。