在動態(tài)光散射技術(shù)中,光強自相關(guān)數(shù)據(jù)中信號噪聲對測量結(jié)果的影響,主要取決于顆粒粒度反演算法。在多角度測量時,角度加權(quán)則成為左右噪聲對測量結(jié)果影響的又一重要因素。本文在多角度動態(tài)光散射角度加權(quán)機理分析的基礎(chǔ)上,研究了光強均值和迭代遞歸角度加權(quán)方法對測量信號噪聲影響的抑制作用。結(jié)果表明,無信號噪聲時,對于單峰小粒度分布,迭代遞歸方法加權(quán)對小顆粒粒度分布略有展寬;對于中、大顆粒,光強均值法進行角度加權(quán)所得的峰值誤差略有增大;隨著噪聲的增加,迭代遞歸法加權(quán)所得反演結(jié)果的性能指標(biāo)無顯著變化,而光強均值法進行角度加權(quán)所得結(jié)果的峰值誤差和分布誤差均呈顯著增大的趨勢。306/974nm標(biāo)準(zhǔn)雙峰顆粒體系光強均值法和迭代遞歸法的反演峰值誤差分別為0.170/0.121,0.092/0.097,迭代遞歸法峰值位置更準(zhǔn)確,能夠驗證模擬數(shù)據(jù)的結(jié)論。迭代遞歸法通過各個散射角逐次反演和比較粒度分布重新計算角度權(quán)重,這種通過角度權(quán)重更新的"修正"作用,在很大程度上抵消了噪聲導(dǎo)致的粒度分布誤差,從而顯現(xiàn)出抵御噪聲影響的"去噪"性能。因此,在測量噪聲較大的環(huán)境下,宜采用迭代遞歸方法進行多角度加權(quán)。 

【文章來源】：光學(xué)精密工程. 2020,28(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

散射角對不同粒度顆粒的影響

圖2～圖5分別為4組顆粒體系的反演結(jié)果。表2～表5為4組顆粒體系反演的性能參數(shù)。其中，“Sim PSD”代表模擬粒度分布，“Wa”代表光強均值角度加權(quán)方法，“Wir”為迭代遞歸角度加權(quán)方法。從圖2和表2可以看出，對于200nm單峰小顆粒體系，無信號噪聲時，采用兩種方法進行角度加權(quán)，反演得到的峰值誤差結(jié)果無顯著差異，但迭代遞歸方法加權(quán)對小顆粒粒度分布略有展寬，表現(xiàn)出較大的分布誤差。隨著噪聲的增加，迭代遞歸法方法加權(quán)所得反演結(jié)果的性能指標(biāo)無顯著變化，而光強均值法進行角度加權(quán)所得結(jié)果的峰值誤差明顯增大，分布誤差也隨之增大。

從圖2和表2可以看出，對于200nm單峰小顆粒體系，無信號噪聲時，采用兩種方法進行角度加權(quán)，反演得到的峰值誤差結(jié)果無顯著差異，但迭代遞歸方法加權(quán)對小顆粒粒度分布略有展寬，表現(xiàn)出較大的分布誤差。隨著噪聲的增加，迭代遞歸法方法加權(quán)所得反演結(jié)果的性能指標(biāo)無顯著變化，而光強均值法進行角度加權(quán)所得結(jié)果的峰值誤差明顯增大，分布誤差也隨之增大。對于450nm單峰中等粒徑顆粒（圖3和表3），在無信號噪聲時，采用兩種方法進行角度加權(quán)，反演得到的性能參數(shù)無顯著差異，光強均值法進行角度加權(quán)，所得峰值誤差略有增大。隨著噪聲的增加，光強均值法所得峰值誤差呈愈加明顯的趨勢，分布誤差也隨之增大。迭代遞歸方法加權(quán)所得的峰值誤差和分布誤差隨噪聲增加也有增大的趨勢，但增幅明顯小于光強均值法。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3547631