[发明专利]一种多分散多形状生物材料的消光系数确定方法

说明书

本发明公开了一种多分散多形状生物材料的消光系数确定方法，包括：获取生物材料及其复折射率；统计生物材料中生物粒子的粒子形态以及每种粒子形态中各个粒径的生物粒子个数；计算对应粒子形态的生物粒子总数；得到对应粒子形态中各个粒径的生物粒子对应的第一权重值；得到每种粒子形态中各个粒径的生物粒子对应的消光系数；得到对应粒子形态的生物粒子对应的消光系数；得到生物材料的生物粒子总数；计算每种粒子形态的生物粒子总数和生物材料的生物粒子总数的比值，得到对应粒子形态的生物粒子对应的第二权重值；计算生物材料的消光系数。本发明能够快速准确的获取多分散生物材料的消光系数，提高了后期烟幕剂的研制效率和消光性能。

技术领域

本发明属于生物材料消光技术领域，具体涉及一种多分散多形状生物材料的消光系数确定方法。

背景技术

随着可见光和红外频段成像仪器的广泛应用，对降低成像仪器工作效能的烟幕剂的需求越来越迫切。人工制备生物烟幕剂以其成分丰富、结构可控、成本低廉、批量制备容易等优点，使其成为潜在的新型烟幕材料。因此，生物粒子消光性能研究对生物烟幕剂的制备具有较大意义。

目前在一些公开的数据库中可以查阅到许多生物颗粒消光特性的文献。但大多仅仅是研究单形状单分散生物颗粒的消光特性，即假设所有构成生物粒子的原始颗粒都具有相同半径和相同粒子形态，但事实上生物粒子是由不同半径的原始颗粒构成，且形状不同。因此在研究生物粒子消光特性时，若只考虑单一粒径生物粒子和单一粒子形态，虽然数值计算便于实现，但所得结果必不能全面真实的反映生物粒子的消光特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多分散多形状生物材料的消光系数确定方法，该方法能够快速准确的获取多分散多形状生物材料的消光系数，使得后期制备的生物材料在至少两个波段都同时具备较好的消光性能，避免了在某一波段的消光“漏洞”，提高了后期烟幕剂的研制效率和消光性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种多分散多形状生物材料的消光系数确定方法，所述消光系数确定方法包括如下步骤：

步骤一、获取生物材料及其复折射率；

步骤二、统计生物材料中生物粒子的粒子形态以及每种粒子形态中各个粒径的生物粒子个数；

步骤三、根据每种粒子形态中各个粒径的生物粒子个数，计算对应粒子形态的生物粒子总数；

步骤四、计算每种粒子形态中各个粒径的生物粒子个数和对应粒子形态的生物粒子总数的比值，即为对应粒子形态中各个粒径的生物粒子对应的第一权重值；

步骤五、根据每种粒子形态中各个粒径、入射光波长和复折射率，采用电磁散射方法，得到每种粒子形态中各个粒径的生物粒子对应的消光系数；

步骤六、根据每种粒子形态中各个粒径的生物粒子对应的消光系数和第一权重值，得到对应粒子形态的生物粒子对应的消光系数；

步骤七、根据每种粒子形态的生物粒子总数，即为生物材料的生物粒子总数；并计算每种粒子形态的生物粒子总数和生物材料的生物粒子总数的比值，即为对应粒子形态的生物粒子对应的第二权重值；

步骤八、根据每种粒子形态的生物粒子对应的消光系数和第二权重值，计算生物材料的消光系数。

进一步的，步骤一的具体获取过程为：

步骤11、对生物材料进行反射光谱测量，得到生物材料的反射光谱；

步骤12、根据生物材料的反射光谱，得到生物材料的反射率和反射相移；

步骤13、根据生物材料的反射率和反射相移，采用Kramers-Kronig关系，得到生物材料的复折射率。

进一步的，步骤二中，所述粒子形态包括球形、椭球、圆柱、杆状和链状。