[发明专利]浑浊介质多参数光谱测量方法及测量系统

摘要

浑浊介质多参数光谱测量方法及测量系统，包括有产生入射样品的入射光束的依次设置在光路上的光源单元、对入射光束的强度进行调制和分光的光调制与分光单元、获得设定光束面积和功率分布的入射光强探测装置和光路反射镜，光路反射镜的反射光构成入射光束，以及分别接收来自于样品、透过样品皿的漫反射光、漫投射光和前向散射光的第一光电探测器、第二光电探测器和第三光电探测器，入射光强探测装置、第一光电探测器、第二光电探测器和第三光电探测器的信号输出端分别连接对接收的信号进行放大、滤波和模数转换的信号处理单元，信号处理单元的输出端连接用于系统控制、数据处理的控制计算单元的信号输入端，控制计算单元分别连接光源单元和光调制与分光单元的控制端。

主权项

1.一种浑浊介质多参数光谱测量方法，其特征在于，是测量吸收系数μ_a、散射系数μ_s和各向异性参数g的光谱数据，包括如下步骤：1)制备样品，获取系统测量参数，并输入至基于辐射传输理论的信号计算子程序；2)获得设定的测量波长中心值λ的入射光束，测量入射光束的光强信号，将入射光束入射至样品；3)在相对于样品皿的多个角度上测量自样品和样品皿出射的散射光强信号，获得测量波长中心值λ处的散射光信号测量值，包括漫反射率测量值R_d、漫透射率测量值T_d和前向透射率测量值T_f；4)设定样品光学参数初始预设值为：材料吸收系数μ_a0、材料散射系数μ_s0和材料各向异性系数g₀，求解基于辐射传输方程的边界值问题，获得散射光信号计算值R_dc、T_dc与T_fc：5)将散射光信号测量值与散射光信号计算值带入差值目标函数δ的公式；6)在逆计算子程序内，如差值目标函数δ值大于差值目标函数阈值δ_min，则进入步骤7)，重新获得散射光信号计算值，如差值目标函数δ值等于或小于差值目标函数阈值δ_min，即满足逆计算收敛条件，则进入步骤8)；7)根据逆计算算法，在逆计算子程序内更新样品光学参数预设值为材料吸收系数μ_a’、材料散射系数μ_s’和材料各向异性系数g’；输入至信号计算子程序，求解基于辐射传输方程的边界值问题，获得新的散射光信号计算值，返回步骤5)；8)将获得散射光信号计算值所使用的样品光学参数预设值μ_a’、μ_s’和g’作为浑浊介质材料在测量波长λ值处的样品光学参数值μ_a、μ_s和g储存，完成测量波长中心值为λ的逆问题求解；9)返回步骤2)，直至完成测量波长范围内的所有波长中心值的样品光学参数μ_a、μ_s和g的光谱数据。