全内反射测速技术(TIRV)中界面隐失波基准光强I_0的确定 |
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引用本文: | 史飞,;郑旭,;陈荣前,;李战华.全内反射测速技术(TIRV)中界面隐失波基准光强I_0的确定[J].气动实验与测量控制,2014(6):80-85. |
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作者姓名: | 史飞 ;郑旭 ;陈荣前 ;李战华 |
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作者单位: | [1]中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018; [2]中国科学院力学研究所,北京100190 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(No.11272322和No.11202219) |
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摘 要: | 基于隐失波全内反射的测速技术TIRV(Total internal reflection velocimetry)是微纳流动中测量壁面附近几百纳米范围内速度的有效方法。隐失波的光强分布I(z)随离开壁面的高度z指数衰减。若荧光粒子位于光强分布中,其亮度也将符合此指数关系,通过测量粒子亮度可确定粒子的垂向位置z,而确定隐失波的基准光强I0是该技术的关键之一。基于粒子近壁Boltzmann浓度分布、粒子粒径不均匀性和隐失波光强公式,给出了粒子亮度概率密度分布的数值解。实验测量粒子统计亮度分布后,依据实验和理论分布相同原则可定量确定基准光强I0。采用100nm和250nm荧光粒子验证此方法并定量分析了粒径分散性对确定I0的影响。进一步采用100nm粒子进行近壁速度测量实验,结果验证了本方法的有效性。
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关 键 词: | 全内反射测速技术(TIRV) 隐失波 基准光强 纳米粒子 亮度分布 |
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