微粒广泛存在于工业领域，如煤粉、飞灰、石英砂、水泥微粒等。粒径是表征微粒特征的重要参数之一 [1-2]。目前常见的粒径测量仪器多基于光学方法，如散射法[3-4]、消光法[5-6]、动态光散射法[7-8]等。一些高端仪器如ELPI（Electrical Low Pressure Impactor，静电低压撞击器）[9-10]、SMPS（Scanning Mobility Particle Sizers，扫描电迁移率颗粒物粒径谱仪）[11]等，是基于不同粒径颗粒的静电特性，具有更低的测量下限和更高的测量精度，但价格昂贵，系统复杂。

程小青熟稔西方人情文化。他曾与在华西方人士有过较为密切的接触，并于1915年受聘教外籍教师学习吴语，并结识东吴大学附中教英文的一位美国人许安之，两人订立合同，互教英语与华文。此后，程小青还经人介绍加入基督教监理会，经常参加做礼拜等活动[4]，这说明程小青不仅与西方人情文化有过亲身接触，而且程本人对此也持接受态度。

因此，研究一种基于球面波数字全息的微粒粒径测量方法，能对微米级以上微粒进行粒径和形貌测量，以便为开发结构简单、成本低廉、紧凑便携的微粒粒径测量装置打下基础。

1 数字全息理论

全息的基本问题是怎样记录和重建物光波的波前。波前包括光波的振幅和相位两方面的信息。无论是全息干板，还是图像传感器CCD、CMOS等所有的记录介质，都只对光的强度有响应，即只能记录光的振幅信息。由于两个光波干涉叠加得到的光场强度既与光的强度有关，又与光的相位有关，因此，解决这一矛盾的方法就是利用光的干涉。如果参考光信息已知，就可以通过干涉光场反推出未知光场的信息。

全息术就是一种通过记录物光和参考光的干涉图样，进而重建出物光波前的方法。球面波同轴全息示意图如图1所示。

  

图1 球面波同轴全息示意图

入射光照射到样品上，一部分光继续沿直线传播形成参考光R，另一部分发生散射或衍射形成物光O。参考光R和物光O在记录平面上产生干涉条纹，即全息图。全息图记录了物光O的全部信息。在计算机上对记录的全息图进行数字处理，就可以重建出物光O的情况。

在义务教育阶段，补助城乡家庭经济困难寄宿生生活费，补助标准为小学生每生每年1000元，初中生每生每年1250元。在高中教育阶段，具有正式注册学籍的普通高中在校生中的家庭经济困难学生，每生每年还可获得2000元资助。

2 实验与结果

2.1 实验装置

实验中使用发光二极管（LED）作为光源，实验光路示意图如图2所示。将中心波长为530μm的绿色LED灯珠放置在30μm直径的针孔后，从针孔发出的光可以认为是一束球面波。CMOS单颗像素的尺寸为1.4μm。

  

图2 实验光路示意图

由于学生活动课程有利于激发学生对会计专业的学习兴趣，巩固学生的会计知识，改善学生对会计专业的理解，增强学生对会计事业的认同。因此，越来越多的院校如今已将学生活动作为学生的必须修课程。因此，在今后的会计专业教学中，应该更深入地研究与探讨学生活动课程，进而做好会计专业学生活动课程的设计工作，培养出更多的高素质会计人才。

在本实验中，由于对相干性的要求可相对降低，因此，为了保证足够的亮度，使用了30μm针孔来截取发光波面。

2.2 实验结果

此外，还通过实际拍摄各种材料和粒径的颗粒，以对测量装置的实际测量效果进行测试。全息测量系统实拍颗粒效果如图6所示。

苯并芘（Benzopyrene，BaP）又称苯并 (a)芘，是由芘和苯稠合而成的一类多环芳香烃类化合物，主要有 1，2- 苯并芘、3，4- 苯并芘、4，5- 苯并芘等 [1]，其中3，4-苯并芘较稳定，在自然界中分布相当广泛，广泛存在于水、空气、土壤、汽车尾气以及各种煤炭、石油和煤焦油经过燃烧产生的烟气中，食物工业化生产时采用的包装材料、高温烹调、熏烤和油炸也容易使食品受到污染产生苯并芘[2]。苯并芘的分子式是C12H20，分子结构如图1所示[3]，相对分子质量为252.32，沸点为312℃，熔点为179℃，苯并芘的高纯度样品是针状晶体，颜色介于无色和淡黄色之间。

  

图3 实验结果

[2]RUSHTON A，WARD A S，HOLDICH R G.Solid-Liquid filtration and separation technology[M].Germany VCH，1996.

为分析隧道结构在基坑施工过程中的受力状态及安全性，利用有限元软件ANSYS对施工过程进行了数值仿真分析。建立平面有限元计算模型，监测基坑施工过程中对隧道结构的影响。施工顺序为：首先采用台阶法对隧道进行开挖并施做支护，完成后开始右侧基坑的施工。每个计算步基坑开挖深度为1 m。自然地表下至桩顶放坡部分，开挖后即施做边坡支护，至桩顶后施做支护桩继续开挖。建模时支护桩按等刚度原则折算成墙体，墙体厚度由折算确定，有限元计算模型如图2所示。

  

图4 25μm标准颗粒全息重建结果（局部）

  

图5 标准颗粒直径

参考文献：

为验证系统的测量能力，首先对分辨率板进行了测试。实验结果如图3所示。

测试结果表明，该测量系统对于从5μm到106 μm的各种材质的颗粒都具有良好的拍摄效果。拍摄5 μm石英砂时，与使用显微镜拍摄的效果进行了对比。使用显微镜进行拍摄时，需要手动调焦，寻找最佳聚焦位置。而且，×10物镜的景深仅为8.5μm左右，即使大部分颗粒处在焦平面上，依然有不少颗粒可能处在离焦状态（或不在最佳聚焦位置），显微镜图像中的离焦颗粒如图7所示。

  

图6 全息测量系统实拍颗粒效果

这种离焦状态的颗粒会给颗粒的准确识别造成困难，并增大粒径的测量误差。与之相对，利用球面波的全息系统能很好地解决这一问题。首先，该系统具有毫米量级的景深重建范围；其次，全息重建过程中可以通过景深扩展将不同聚焦平面的颗粒融合到同一张大景深图像中，这对于后续的颗粒识别和测量工作都十分有利。

在获得颗粒景深拓展图像的基础上，对颗粒进行识别和统计，从而得到颗粒的粒径分布。61 μm金刚砂颗粒粒径频率分布图和体积百分比分布曲线如图8所示。

  

图7 显微镜图像中的离焦颗粒

  

图8 61 μm金刚砂颗粒粒径频率分布图和体积百分比分布曲线

3 结语

本文研究了一种兼具粒径测量和二维观察功能的基于球面波数字全息的颗粒测量系统，该系统具有结构简单，成本低廉，数据获取方便快捷等特点。通过分辨率板对系统能力进行测试，系统线对分辨率为161.3l p/mm，半节距分辨率为3.1μm。而对25μm标准聚苯乙烯-二乙烯苯乳胶小球进行测量所得平均直径为25.84μm，相对误差为3.36%。测量结果表明该粒径测量系统具有良好的精度，可为开发紧凑便携、成本低廉、能用于工业应用现场的微粒粒径测量装置打好了基础。该技术的出现可以在多个工业领域进行产品化，尤其可以用在电厂煤粉细度的监测，为电厂的节能增效、经济稳定运行提供有力保障。

在图4中的16颗标准颗粒计算得到的粒径如图5所示。16颗标准颗粒的平均直径为25.84μm，相对误差为3.36%。测量结果表明该粒径测量系统具有良好的精度。

[1]BARTH H G.Modern methods of particle size analysis[M].New York：John Wiley&Sons，1984.

从图中可以识别分辨率板第7组的第3线对，对应系统线对分辨率为161.3l p/mm，半节距分辨率为3.1μm。

钢的国家军用标准的制修订开始于90年代初期，是冶金、航空部门共同在原冶金工业军用标准的基础上制定。发动机直接采用的钢国军标有棒材、管材、板材、丝材、带材、圆饼和环坯等原材料和锻坯标准，在这些国军标发布后，废止了相应的冶标。发动机用钢的航标中，80年代初期制定的棒材、管材标准技术内容已纳入相应的材料国军标，目前发动机用钢的航标主要用于铸钢及铸件的生产。[8]

[3]RENLIANG XU.Particle characterization：Light scattering methods[M].USA：SpringerNetherlands，2002.

为了对系统测量结果的准确性进行验证，使用标准颗粒的悬浊液作为样品，进行了测量。该标准颗粒直径为25μm的聚苯乙烯-二乙烯苯乳胶小球，是已经国家认证的二级标准物质。实验时，将标准颗粒悬浊液滴在载玻片上进行测量，25μm标准颗粒全息重建结果（局部）如图4所示。

[4]XU R.Particle characterization:light scattering methods[J].颗粒学报(Particuology)，2003，1(6)：271.

LED是生活中非常常见的发光元器件，它的线宽比激光二极管宽，一般情况下可以作为非相干光或弱相干光。使用针孔截取了LED发光波面上很小的一部分，以针孔为子光源发出的光相干性大大增强。针孔越小，相干性越高，但同时被针孔遮挡的光也越多，针孔出射光亮度减弱。

[5]BOHREN C F，HUFFMAN D R.In absorption and scattering of light by small particles[M].USA：Wiley,1983.

[6]MALM W C，SISLER J F，HUFFMAN D,et al.Spatial and seasonal trends in particle concentration and optical extinction in the United States[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres，1994，99(D1)：1347-1370.

[7]BURCHARD W.Static and dynamic light scattering from branched polymers and biopolymers[M].New York：Springer Berlin Heidelberg，1983.

[8]MURDOCK R C，BRADICH-Stolle L，SCHRAND A M，et al.Characterization of nanomaterial dispersion in solution prior to in vitro exposure using dynamic light scattering technique[J].Toxicological Sciences an Official Journal of the Society of Toxicology，2008，101(2)：239.

[9]GULIJK C V，SCHOUTEN J M，MARJNISSEN J C M，et al.Restriction for the ELPI in diesel particulate measurements[J].Journal of Aerosol Science，2001，32(9)：1117-1130.

[10]YLI-Ojanper J,KANNOSTO J,MARJAMKI M，et al.Improving the nanoparticle resolution of the ELPI[J].Aerosol&Air Quality Research，2010，10(4)：360-366.

抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎29例误诊分析 … …………………………… 李少平，张霖，邓一伦，等 140

[11]SHI J P，HARRISON R M，EVANS D.Comparison of ambient particle surface area measurement by epiphaniometer and SMPS/APS[J].Atmospheric Environment，2001，35(35)：6193-6200.

基础化学原料市场高位运行。1～9月，基础化学原料市场总体高位运行，价格涨幅较大，特别是有机化学原料涨势强劲，但波动也较大。9月，在监测的39种主要无机化学原料中，市场均价同比上涨有21种，比上月减少2种；环比上涨有26种，增加12种。在监测的84种主要有机化学原料中，同比上涨有57种，比上月减少4种；环比上涨52种，减少12种。