[发明专利]一种测量单泡声致发光中气泡形状的方法及装置

权利要求书

1.一种测量单泡声致发光中气泡形状的方法，其特征在于，包括以下步骤：

向装满溶液介质且存在驻波场的目标容器注入气泡，并利用激光光源照射所述气泡；

利用至少两个光电倍增管检测所述激光光源穿过所述气泡后的散射光强；其中，所述至少两个光电倍增管在检测散射光强时，对应检测位置与所述激光光源的出射光方向存在不同角度；

根据每个光电倍增管检测到的散射光强，确定出所述气泡在所述目标容器内的形状；

获取所述激光光源照射所述气泡时的入射光强，并将穿过镀膜平面玻璃的激光光源作为照射所述气泡的入射光源；其中，所述镀膜平面玻璃位于所述激光光源与所述目标容器之间，且所述镀膜平面玻璃与所述激光光源的出射光方向存在倾斜角度；

若所述入射光源的偏振方向为垂直偏振，则根据所述入射光强和每个光电倍增管检测到的散射光强，计算每个光电倍增管所对应的气泡半径的过程包括：

获取散射光强计算式，有：其中，I_i为入射光强，I_s为散射光强；l为光电倍增管的检测位置与气泡中心的距离；k为波数，λ为入射光源的波长；S₁为垂直偏振方向上的振幅函数，且其中，a_n和b_n为Mie系数，π_n和τ_n为角分布函数，且，

式中，为一阶连带勒让德函数；θ为所述光电倍增管的散射角；m＝m₁/m₂，m₁为气泡内部的折射率，m₂为气泡外部介质折射率；j_n(mx)为第一类贝塞尔函数；为第二类汉克尔函数；R为待计算的气泡半径；

若所述入射光源的偏振方向为水平偏振，则根据所述入射光强和每个光电倍增管检测到的散射光强，计算每个光电倍增管所对应的气泡半径的过程包括：

获取散射光强计算式，有：其中，I_i为入射光强，I_s为散射光强；l为光电倍增管的检测位置与气泡中心的距离；k为波数，λ为入射光源的波长；S₂为水平偏振方向上的振幅函数，且其中，a_n和b_n为Mie系数，π_n和τ_n为角分布函数，且，

式中，为一阶连带勒让德函数；θ为所述光电倍增管的散射角；m＝m₁/m₂，m₁为气泡内部的折射率，m₂为气泡外部介质折射率；j_n(mx)为第一类贝塞尔函数；为第二类汉克尔函数；R为待计算的气泡半径。

2.根据权利要求1所述的测量单泡声致发光中气泡形状的方法，其特征在于，根据每个光电倍增管检测到的散射光强，确定出所述气泡在所述目标容器内的形状的过程包括：

获取所述激光光源照射所述气泡时的入射光强，并根据所述入射光强和每个光电倍增管检测到的散射光强计算每个光电倍增管所对应的气泡半径；

判断所有光电倍增管所对应的气泡半径是否相同；

若相同，则判定所述气泡在所述目标容器内的形状为球形；若不相同，则判定所述气泡在所述目标容器内的形状为非球形。

3.根据权利要求2所述的测量单泡声致发光中气泡形状的方法，其特征在于，获取所述激光光源照射所述气泡时的光强的过程包括：

将穿过镀膜平面玻璃的激光光源作为照射所述气泡的入射光源；其中，所述镀膜平面玻璃位于所述激光光源与所述目标容器之间，且所述镀膜平面玻璃与所述激光光源的出射光方向存在倾斜角度；

检测所述激光光源经过所述镀膜平面玻璃反射后再穿过预设衰减片后的光强，记为反射光强；

将所述反射光强转换为电压值，记为参考电压值；

根据所述参考电压值、所述镀膜平面玻璃的透射率、所述镀膜平面玻璃的反射率和所述预设衰减片的衰减系数计算出对应的电压值，并将计算出的电压值作为所述入射光源的入射光强。