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Particle sizing by photon correlation laser Doppler anemometer in the submicronanometer size range

机译：光子相关激光多普勒风速计在亚微米/纳米尺寸范围内调整颗粒大小

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摘要

A particle sizing algorithm is developed for nanoparticle sizing with laser Doppler anemometry/velocimetry systems. A model-based signal processing method is used to estimate the particle size from the autocorrelation curve corresponding to a single particle transit. Two kinds of figures of merit functions are combined to improve the sensitivity. The optimal setup parameters (refractive index, wavelength, and observation direction) and trajectory error are investigated in independent simulation studies. At 514-nm illumination wavelength, the most sensitive size region is found below 300 nm down to the sizing limit (20 photons on average from a single particle transit). The required laser power is searched for by the lower sizing limit based on the calibration measurement. The size estimation of a polystyrene sphere particle of 50 nm diameter requires at least 123-kW/cm2 laser power density at 350 nm, while 587 kW/cm2 at 514 nm is used in the studied system.
机译：针对激光多普勒风速仪/测速仪系统中的纳米颗粒尺寸，开发了一种颗粒尺寸算法。基于模型的信号处理方法用于根据自相关曲线估计与单个粒子迁移相对应的粒子大小。两种品质因数函数结合在一起以提高灵敏度。在独立的仿真研究中研究了最佳的设置参数（折射率，波长和观察方向）和轨迹误差。在514 nm的照射波长下，最敏感的尺寸区域位于300 nm以下，直至尺寸限制（单个粒子通过平均20个光子）。根据校准测量值，以较低的尺寸限制搜索所需的激光功率。直径为50 nm的聚苯乙烯球形颗粒的尺寸估算需要在350 nm处至少具有123 kW / cm2的激光功率密度，而在所研究的系统中使用514 nm处的587 kW / cm2的激光功率密度。

著录项

  • 来源
    《Optical engineering》 |2010年第1期|p.013602.1-013602.8|共8页
  • 作者

    Lenard Vamos; Peter Jani;

  • 作者单位

    Research Institute for Solid State Physics and Optics P.O. Box49H-1525 Budapest, 114 Hungary;

    rnResearch Institute for Solid State Physics and Optics P.O. Box49H-1525 Budapest, 114 Hungary;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    laser Doppler anemometry/velocimetry; nanoparticle; sizing; signal processing;

    机译：激光多普勒风速仪/测速仪;纳米粒子浆纱;信号处理;

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