Wpływ modelu rozproszenia światła na jakość rozwiązań zagadnienia odwrotnego w pomiarach nefelometrycznych

• Autorzy: Mroczka J. , Szczuczyński D.

Warianty tytułu

EN

Influecne of light scattering model on quality of solutions of the inverse problem in nephelometric measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań symulacyjnych wpływu stosowanego modelu matematycznego pomiarów nefelometrycznych na jakość rozwiązań zagadnienia odwrotnego polegającego na wyznaczaniu funkcji rozkładu wielkości częstek fazy zdyspergowanej układu dyspersyjnego na podstawie wyników pomiarów nefelometrycznych. Analizie poddane zostały dwa modele matematyczne: model oparty na ogólnej teorii Mie rozpraszania światła na cząstce sferycznej oraz znacznie prostszy model bazujący na teorii dyfakcji Fraunhofera stanowiącej przybliżenie teorii Mie dla pewnych szczególnych warunków. Uzyskane wyniki wykazały, że rozwiązania rozważanego zagadnienia odwrotnego otrzymywane z zastosowaniem modelu Fraunhofera charakteruzują się ogólnie mniejszym błędem oraz znacznie mniejszą podatnością na niekorzystne efekty złego postawienia problemu w porównaniu z rozwiązaniami uzyskanymi w oparciu o bardziej skomplikowany model Mie, o ile spełnione są warunki stosowalności teorii Fraunhofera.

EN

The work presents results of the simulation research on the influence of applied mathematical model of nephelometric measurements on the quality of solutions of the inverse problem consisting in determination of the particle size distribution of the dispersed phase of the dispersed system basig on results of nephelometric measurements. Two mathematical models were analyzed: the model based on the general Mie theory of light scattering by a spherical particle and the considerably simpler modelbased on the Fraunhofer diffraction theory which is an approximation of the Mie theory for certain particular conditions. Obtained results demonstarted that the solutions of considered inverse problem gained by application of the Fraunhofer model are characterized by generally smaller error and significantly smaller susceptibility to harmful effects of illposedness of the problem comparing to solutins gained basing on more complicated Mie model as long as the conditions of applicability of the Fraunhofer theory are fulfilled.

Słowa kluczowe

PL

nefelometria; rozpraszanie światła; teoria Mie; teoria dysfrakcji Fraunhofera; zagadnienie odwrotne

EN

nephelometry; light scattering; Mie theory; Fraunhofer diffraction theory; inverse problem

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 53, nr 9 bis
• Strony: 242--245
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., tab., wzory

Twórcy

autor

Mroczka J.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej

autor

Szczuczyński D.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej

Bibliografia

• [1] Szczuczyński D. K.: Problem odwrotny w analizie wielkości cząstek układów dyspersyjnych z wykorzystaniem światła rozproszonego. Praca dyplomowa magisterska. Politechnika Wrocławska. Wydział Elektroniki. Wrocław 2006.
• [2] Mroczka J.: Metrologiczne problemy wykorzystywania światła rozproszonego do badań rozkładu wielkości cząstek w roztworach dyspersyjnych. Warszawa 1990.
• [3] Bohren C. F., Huffman D. R.: Absorption and scattering of light by small particles. Wiley-Interscience. New York 1983.
• [4] Jones A. R.: Light scattering for particle characterization. Progr. Energy Combust Sci., (25) 1992), pp. 1 -53.
• [5] Xu R.: Particle characterization: Light scattering methods. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London 2000.
• [6) Kandlikar M., Ramachandran G.: Inverse Methods for Analysing Aerosol Spectrometer Measurements: A Critical Review. J. Aerosol Sci., 1999. Vol. 30, No. 4, pp. 413-137.