研究目的
开发一种新型原位光学方法，通过仅使用两个散射角的光谱分辨光散射技术来测量烟灰粒径分布，从而克服离线技术的局限性。
研究成果
光谱散射技术仅需两个散射角度即可成功测量烟灰粒径分布，并通过扫描电迁移率粒径谱仪验证。该技术为研究烟灰光学特性和组成提供了依据。未来改进方向包括扩展波长范围及采用更强光源，以适用于高压燃烧环境。
研究不足
该技术在信噪比方面存在局限性，尤其在火焰条件下因光源功率弱和热辐射影响更为明显。波长范围较窄，且对小尺寸或高度多分散聚集体的灵敏度会降低。反演过程可能不适定且对噪声敏感，需要高质量数据。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用基于瑞利-德拜-甘斯理论（RDG-FA）的分谱弹性光散射技术研究分形聚集体。通过贝叶斯反演方法进行数据分析，以确定粒径分布并量化不确定性。
2：样品选择与数据来源：
使用miniCAST发生器在三种工况（CAST 1、CAST 2、CAST 3）下生成烟灰颗粒，制备不同尺寸、形貌和组成的聚集体。通过扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）测量进行独立验证。
3：CAST CAST 3）下生成烟灰颗粒，制备不同尺寸、形貌和组成的聚集体。通过扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）测量进行独立验证。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括多色宽带光源（Energetiq EQ-99FC-LDLS）、光谱仪（Acton SP2150i）、增强型相机（Princeton Instruments PM4-1024EMB-HR-FO-P46-CM-FM-SM-SF）、积分球（Labsphere CA-13773-UJF）和miniCAST烟灰发生器（miniCast 6200）。材料涉及丙烷气体、氧化稀释用空气及烟灰颗粒。
4：实验流程与操作步骤：
在500-700 nm波长范围内采集多个散射角（如7°、20°、45°、70°、90°）的散射光谱。通过计算双角度光谱比值，结合RDG-FA理论和贝叶斯推断提取粒径分布参数。
5：7°、20°、45°、70°、90°）的散射光谱。通过计算双角度光谱比值，结合RDG-FA理论和贝叶斯推断提取粒径分布参数。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用幂律拟合（公式11）和贝叶斯推断处理数据，确定对数正态粒径分布的中位直径与几何标准差。通过统计方法量化不确定性。
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polychromatic broadband light source
EQ-99FC-LDLS
Energetiq
Provides incident light beam for scattering measurements.
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integrating sphere
CA-13773-UJF
Labsphere
Used for absolute calibration of the detection system.
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miniCAST generator
miniCast 6200
miniCAST
Produces soot particles for experimental validation.
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spectrometer
SP2150i
Acton
Disperses and detects scattered light spectra.
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intensified camera
PM4-1024EMB-HR-FO-P46-CM-FM-SM-SF
Princeton Instruments
Detects and records spectral data.
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Scanning Mobility Particle Sizer
SMPS
Measures soot size distributions for validation.
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