气溶胶动力学特性和其飞行时间测量研究

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1、目录分类号密级UDC编号中国科学院研究生院硕士学位论文气溶胶动力学特性及其飞行时间测量研究邢建永指导教师刘建国研究员中科院安徽光学精密机械研究所申请学位级别硕士学科专业名称光学论文提交日期2006年4月论文答辩日期2006年5月31日培养单位中科院安徽光学精密机械研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席鲁昌华教授摘要摘要大气气溶胶在大气辐射、空气污染、大气物理化学性质、人类健康状况等方面扮演着重要角色，是衡量大气污染状况的重要指标。大气颗粒物是影响我国城市空气质量的首要污染物，如何持续有效地监测大气颗粒物成为

2、我们越来越关心的问题。出于我国对气溶胶监测仪器的迫切需求，我们分析了国内外常用气溶胶监测方法的优缺点，研究了颗粒物在真空绝热自由膨胀中的动力学特性。为进一步研制基于气溶胶动力学特性的粒谱监测仪器做好了准备。本论文的主要工作是分析了真空绝热自由膨胀的物理过程，研究了颗粒物在真空膨胀过程中与气体分子的相互作用，得出了颗粒物的速度变化规律。并且搭建了基于飞行时间的速度测量实验系统，配合标准气溶胶粒子发生系统进行了飞行速度变化规律的实验验证。这些规律的研究以及实验系统的搭建，为进一步研制并标定基于气溶胶动力学特性的实时粒谱监测

3、仪器提供了理论依据及实验基础。关键词：气溶胶动力学特性；空气动力学喷嘴；飞行时间。I摘要AbstractXingJianyong(Optics)DirectedbyProf.LiuJianguoAerosolactsasaveryimportantroleinmanyfields,suchastheatmosphericradiation,theairpollution,thephysicalandchemicalpropertyofatmosphere,andthehuman’shealth.Aerosolisthe

4、chiefairpollutionwhicheffectstheairqualityinthecityinourcountry.Ourconcentrationontheaerosolparticles’continualandefficientdetectionbecomesstronglyandstrongly.Ourcountryneedstheinstrumentforaerosolparticles’detectionimminently.Soweanalyzedthemeritsanddisadvantag

5、esoftheaerosoldetection’smethodsincommonuse,researchedintothedynamiccharacteristicoftheaerosolinthefreejetexpansion,preparedforthedevelopmentofparticles’detectioninstrumentbasedontheaerosol’sdynamiccharacteristic.Inthispaperweanalyzedthephysicalcharacterofthefre

6、ejetexpansion,studiedtheinteractionoftheaerosolparticlesandthegasmoleculesinthefreejetexpansion,anddeducedtheruleoftheaerosolparticles’velocityalongwiththerelationoftheaerosol’saerodynamicdiameterwiththevelocityontheaxesofthejet.Andwesetuptheexperimentsystem,coo

7、peratedwiththeproductsystemofthestandardaerosolparticles,wecarriedouttheexperimentfortherule’sconfirming.Theresearchoftheruleandthedesignoftheexperimentsystemprovidedtheoreticalandexperimentalbasisforthedevelopmentandcalibrationoftheparticles’detectioninstrument

8、basedontheaerosol’sdynamiccharacteristic.Keywords:TheDynamicsCharacteristicofAerosol;AerodynamicNozzle;Time-of-Flight.I目录目录摘要IAbstractII目录i第1章引言11.1颗粒物污染及危害11.2颗粒物的常用