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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着化石能源消耗量的剧烈增长和城市化、工业化进程的快速推进,我国的大气污染日益严重,对人体健康、环境空气质量、能见度等产生重大影响。世界各国高度重视大气监测,以便掌握环境空气中气溶胶污染情况,进一步采取措施严格控制粉尘浓度,减少粉尘的危害。气溶胶的性质影响了地球大气的太阳辐射收支平衡并且是辐射强迫评估模型中的重要参数。气溶胶颗粒的浓度、粒径分布、吸湿性、化学组成和混合态对于气溶胶光学性质都有极大的影响。伴随着工业技术的发展,工业生产对生产环境洁净度的要求越来越高,特别是微电子行业,工作环境中气溶胶浓度直接影响芯片的成品率；同时大气气溶胶质量浓度与我们每个人的生活和健康也息息相关，因此，如何方便快捷有效的测量气溶胶质量浓度显得尤为重要。

目前，测量气溶胶质量浓度的方法主要可分为取样法和非取样法两种。其中非取样法中光散射法作为一类非常重要的非扰动测量方法，以测量速度快、精度高及重复性好等优点受到了科学家和工程师们的青睐，并广泛应用于颗粒特性参数测量。基于光散射法的颗粒粒径分布和浓度在线测量仪器国外已经投入商业化运行，国内也开展了这方面的工作，显示出了良好的应用前景。

本课题将主要论述光散射法测量气溶胶质量浓度的基本原理，包括单粒子光散射法与颗粒群光散射法两种气溶胶质量浓度测量方法，在此基础之上进一步分析计算单粒子光散射法的信号处理方法。

2. 研究的基本内容

（1） 熟练掌握光散射法测量气溶胶质量浓度的基本原理。

（2） 掌握单粒子光散射法测量气溶胶质量浓度的分形模型，学会采用颗粒物的粒度分布反演质量浓度。

（3） 将采用信号幅度分布反演的质量浓度与积分法的反演结果进行比较，给出分析结果。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

（1）掌握光散射法的基本原理，熟悉电压信号的采集处理系统以及测量系统的光学传感器，熟练使用电压信号采集处理系统，为实验做准备。

（2）分别理解电压脉冲信号幅度分布反演质量浓度的分形模型，并测量实验数据然后记录。

4. 参考文献

[1]钟现奎，基于光散射法的大气气溶胶粒径测量关键技术的研究.天津大学，2012.

[2] osamu a., kenji k., takeshi s., shigeto m., junrong x., mingzhe l., satoru y. and wenshou w., aeolian dust transportation on fine days over the slopes in mountainous areas around the taklimakan desert, china. journal of the meteorological society of japan, 2005, 83a, 19-30.

[3]阎逢旗, 胡欢陵, 虞统. 用光学粒子计数器测颗粒物质量浓度和能见度. 量子电子学报, 2004, 21(1) :98-102.