基于瑞利布里淵散射的氣體體粘滯系數(shù)的測量.pdf

1、隨著環(huán)境的變化，整個地球的氣候也在隨著變化，大氣環(huán)境一絲一毫的變化都會給人們的生活環(huán)境帶來非常大的影響。隨著人們對大氣環(huán)境的關(guān)注度的提高，很多國家的科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始投入大量資金，對大氣環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行深入的研究。激光雷達(dá)探測技術(shù)就是正在發(fā)展的幾種主要探測技術(shù)之一。激光雷達(dá)探測技術(shù)作為一種新興的大氣探測技術(shù)，越來越多的被運(yùn)用到各個領(lǐng)域，國防工業(yè)、大氣環(huán)境監(jiān)測、航空航天等一些領(lǐng)域都開始越來越多的運(yùn)用這種新技術(shù)，并且顯現(xiàn)出非常突出的

2、優(yōu)勢，尤其在對大氣環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域。大氣環(huán)境監(jiān)控主要分為大氣溫度場和大氣力場這兩方面的監(jiān)測，而在大氣力場中，氣體的體粘滯系數(shù)又是具有舉足輕重的重要地位的，在很多領(lǐng)域中都要求對大氣力場進(jìn)行更加精確的計(jì)算，比如：衛(wèi)星回收、彈道導(dǎo)彈的飛行軌跡、飛行器的外形布局、高層和超高層建筑和大氣環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。所以氣體體粘滯系數(shù)的測量對多領(lǐng)域的發(fā)展都具有非常重要的意義。
　　本文介紹了瑞利-布里淵散射的相關(guān)基礎(chǔ)理論，設(shè)計(jì)了一種對氮?dú)庵腥鹄?布里淵散射頻

3、譜進(jìn)行實(shí)際測量的實(shí)驗(yàn)裝置。運(yùn)用這套實(shí)驗(yàn)裝置對氮?dú)庵?0°方向上的瑞利-布里淵散射進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，并且對氣體散射池加裝了控壓控溫系統(tǒng)，使得散射池中的氣體溫度實(shí)現(xiàn)了可控，實(shí)驗(yàn)中的氣體環(huán)境參數(shù)在溫度273K-313K之間，氣壓在0atm-8atm之間。實(shí)驗(yàn)過后運(yùn)用采集到的一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對氮?dú)庵腥鹄?布里淵散射頻譜的特性進(jìn)行了分析，并與理論分析結(jié)果進(jìn)行了比較。在比較的過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)了幾個產(chǎn)生偏差的原因：一是由于散射池中有雜質(zhì)，所以產(chǎn)生了米散射，

4、對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有很大的影響；二是F-P掃描干涉儀的影響；三是激光器沒有穩(wěn)頻裝置，使得其頻率會發(fā)生一定的漂移。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中積累的經(jīng)驗(yàn)，對幾個問題都提出了改進(jìn)的方案。最后運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與S6模型，通過理論推導(dǎo)和數(shù)據(jù)計(jì)算，成功得出了氮?dú)獾捏w粘滯系數(shù)值，與國外團(tuán)隊(duì)的測量結(jié)果有很好的一致性，從而驗(yàn)證了方法的可行性。與之前測量氣體體粘滯系數(shù)的傳統(tǒng)方法相比，新方法更加簡便快捷，適用范圍更廣，但是新方法所計(jì)算的結(jié)果還存在比較大的誤差，在測量精度上還需要進(jìn)一