基于激光悬浮的单颗微米粒子/纳米团簇的散射强度分布测量

摘要：

为了探索微/纳米粒子的散射特性,提出采用贝塞尔光束悬浮和散射测量耦合的方法搭建悬浮散射测试系统装置,对单颗微米粒子/纳米团簇的散射强度分布进行精确测量.首先利用两束反向传输的贝塞尔光束对多种类型和尺寸的粒子/团簇进行悬浮,判定粒子的悬浮稳定性;然后对悬浮粒子以9.2"的角分辨率在平面2π角度内的散射强度分布进行测量.模拟计算了激光作用下粒子的受力以及不同参数粒子的散射强度分布,并与实验结果进行对比,深入地分析了环境因素对散射测试系统不确定度的干扰程度,详细讨论了悬浮不稳定性对散射测量结果的影响.研究结果表明,反向传输的贝塞尔光束可对金属镁、铝和石墨等粒子/团簇进行稳定悬浮,其相对不稳定度小于0.15,悬浮过程中光泳力起主导作用;单颗微米粒子/纳米团簇的散射强度分布符合Mie粒子散射特征,折射率虚部大的粒子具有更强的前向散射特性,粒子尺寸参数越大,则前向散射作用越强.单颗微粒散射强度分布的精确测量证实了悬浮散射测试系统的通用性和可靠性,为深入认识物质散射特性提供了一种新的研究手段.

关键词：激光悬浮、Mie散射、单颗微粒、纳米团簇

所属期刊栏目：72

分类号：O432;TN253;TK16

在线出版日期：2023-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：36-47