液體廣泛存在于自然界和工業(yè)生產(chǎn)中,如液態(tài)水等無機液體,植物油、礦物油、生物柴油、醇類液體等有機液體,鹽水、海水等混合液體等。它們的溫度相關(guān)光學常數(shù)和其他輻射物性參數(shù)在遙感探測、航空航天、能源動力、化工和生物等多個領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。然而由于液體具有流動性和選擇吸收性,各種液體光學常數(shù)實驗測量方法的測量波段和應(yīng)用條件受到限制,且加溫加壓測量難以實現(xiàn);另一方面,理論計算方法,如分子動力學方法和第一性原理分子動力學方法等,在研究液體光學常數(shù)溫度依賴性方面的應(yīng)用并不成熟。液體光學常數(shù)數(shù)據(jù),特別是不同溫度下的光學常數(shù)數(shù)據(jù)相對匱乏,已嚴重限制了液體在遙感探測、能源動力等領(lǐng)域的應(yīng)用。因此開展液體光學常數(shù)的實驗研究及分子動力學模擬有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文應(yīng)用實驗測量和第一性原理分子動力學、分子動力學、全原子-粗�；肿觿恿W結(jié)合法等理論模擬方法獲得液體的溫度相關(guān)光學常數(shù),為液體的相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)支撐。實驗測量方面,提出可見光-近紅外波段液體光學常數(shù)測量的“液體/硅片”橢偏-透射結(jié)合法和中紅外波段液體光學常數(shù)測量的“棱鏡/液體”橢偏-透射結(jié)合法,建立考慮界面間多次反射的橢偏和透射測量數(shù)學模型;理論... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

(a)V-VASE型橢偏儀和(b)立式液體池布置圖

光學常數(shù)溫度依賴性的橢偏-透驗研究強，第二章所應(yīng)用的基于“待測液體-硅片”再適用。此外，在液體吸收較強的中紅外波段米級，傳統(tǒng)厚度測量方法的測量偏差相對較，此時雙光程透射法不再適用。為實現(xiàn)液體中本章設(shè)計并制造了一種“棱鏡液體池”用以體界面間多次反射作用，建立了“棱鏡-待測算模型。但對于吸收較弱的波段，橢偏法仍然該種情況下應(yīng)用透射法進行測量。圖 4-1 為(a)

射率模型和橢偏參數(shù)計算模型。應(yīng)用“棱鏡/液體”橢偏-透射結(jié)合方油、棕櫚油生物柴油、柴油、煤油、乙醇、異丙醇和正丁醇不同溫度，并基于 Mie 理論計算不同溫度和粒徑下異丙醇和正丁醇液滴的吸因子。棱鏡/液體橢偏-透射結(jié)合測量方法用 J. A. Woollam 公司生產(chǎn)的 IR-VASE 型橢偏儀進行中紅外波段液橢偏法測量，設(shè)備布置圖如圖 4-2 所示。IR-VASE 型橢偏儀的光源遜傅里葉紅外光譜儀的，光源波段范圍為 1.5-33 m。測量原理圖如45 度線偏振光垂直入射到棱鏡“1”的左側(cè)面，光束經(jīng)“棱鏡-液體”直出射，經(jīng)補償器和檢偏器最終進入探測器。圖中第一層是角度為 4ZnSe)棱鏡(課題組成員已應(yīng)用橢偏-雙光程結(jié)合法測得其光學常數(shù)[155])測液體。不銹鋼液體池、四氟墊片和 O 型圈用于防止液體泄露，由控制加熱溫度的陶瓷加熱片粘貼在液體池底部凹槽內(nèi)，用以控制液度。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3408006