一種生物顆粒跨波段綜合電磁衰減能力的快速判定方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物及物理探測技術領域，具體是一種生物顆?？绮ǘ尉C合電磁衰減 能力的快速判定方法。
【背景技術】
[0002] 生物顆粒是大氣氣溶膠的重要組成部分，主要由微生物菌體、微生物孢子以及花 粉等組成，由自然界或人類生產(chǎn)、生活產(chǎn)生，對人類的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生重要影響，是食品、醫(yī) 療、衛(wèi)生甚至公共安全領域的重點關注對象。
[0003] 生物顆粒的電磁衰減特性對于研究大氣氣溶膠和生物氣溶膠的特性有重要意義。 目前在一些公開的數(shù)據(jù)庫中可以查閱到生物顆粒成分與其電磁特性關系的文獻。但大多僅 僅是生物顆粒在特定波段的電磁衰減能力，比如紫外、可見光和近紅外波段中的某個波段， 并沒有對生物顆粒的全波段電磁衰減的綜合能力特性進行確定的方法，這也造成難以綜合 評價生物顆粒的電磁特性。本發(fā)明關注的是對于備選的生物顆粒，如何根據(jù)它們在不同波 段的電磁衰減能力進行判斷分析，從而挑選出具有較強綜合電磁衰減能力的生物顆粒。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種生物顆?？绮ǘ尉C合電磁衰減能力的快速判定方法， 采用簡潔的測量步驟獲得生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，從而挑選出具有較強跨波段綜合 電磁衰減能力的生物顆粒，克服目前僅能在某個特定波段比較生物顆粒電磁衰減能力的局 限。
[0005] 本發(fā)明的技術方案為：
[0006] -種生物顆粒跨波段綜合電磁衰減能力的快速判定方法，該方法包括以下步驟：
[0007] (1)測定各種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)；
[0008] (2)確定各種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)的權重；
[0009] (3)采用以下公式，計算各種備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)：
[0010]
[0011] 其中，S1表示第i種備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，λ 表示第i種備選生物 顆粒在第j個波段的質量消光系數(shù)，表示λ U的權重，N表示選定的波段總個數(shù)；
[0012] (4)根據(jù)各種備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，對各種備選生物顆粒的跨波段 綜合電磁衰減能力進行判定。
[0013] 所述的生物顆?？绮ǘ尉C合電磁衰減能力的快速判定方法，所述步驟（1)包括以 下步驟：
[0014] a、對某一種備選生物顆粒，分別將相同質量的該種備選生物顆粒拋灑在煙幕箱 中，形成一定質量濃度的煙幕；
[0015] b、分別測量各個波段的電磁波在所述煙幕中的透過率；
[0016] c、根據(jù)朗伯-比爾定律，計算該種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)；
[0017] d、重復上述步驟a~c，得到各種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)。
[0018] 所述的生物顆?？绮ǘ尉C合電磁衰減能力的快速判定方法，所述各個波段包括紫 外波段、紅外3~5 μL?波段、紅外8~14 μL?波段、可見光波段、3mm波段和8mm波段。
[0019] 由上述技術方案可知，本發(fā)明根據(jù)備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)及其 權重，計算備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，從而提供了一個能夠衡量跨波段綜合電磁 衰減能力的量化參數(shù)，即可快速判定出備選生物顆粒的綜合電磁衰減能力，實施方便，成本 低廉，不僅可以為基于生物顆粒電磁散射特性的生物氣溶膠的探測提供必要參數(shù)，而且還 可以在實測數(shù)據(jù)的基礎上實現(xiàn)對生物氣溶膠的識別，從而為生物顆粒電磁散射特性分析以 及不同種類生物顆粒的快速識別提供有效依據(jù)。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明。
[0022] 如圖1所示，一種生物顆?？绮ǘ尉C合電磁衰減能力的快速判定方法，包括以下 步驟：
[0023] S1、測定某一備選生物顆粒在各個常用波段的質量消光系數(shù)；
[0024] 對某一備選生物顆粒，測定其在6個常用波段（紫外波段、紅外3~5 μπι波段、紅 外8~14 μ m波段、可見光波段、3_波段、8_波段）的質量消光系數(shù)，包括以下步驟：
[0025] S11、分別取相同質量的該備選生物顆粒在煙幕箱中進行拋灑，使其形成質量濃度 為lg/m3的煙幕；
[0026] S12、分別測量上述6個波段電磁波在步驟Sll獲得的煙幕中的透過率，測量時間 取3分鐘；
[0027] S13、根據(jù)朗伯-比爾定律計算該備選生物顆粒在上述6個波段的質量消光系數(shù)。
[0028] S2、確定該備選生物顆粒在上述6個波段的質量消光系數(shù)的權重；
[0029] 權重取值在0~1之間，可根據(jù)對不同波段的側重程度進行不同的取值，對某個波 段側重程度越大，則在該波段的質量消光系數(shù)的權重取值就越大。
[0030] S3、計算該備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)；
[0031] 根據(jù)該備選生物顆粒在上述6個波段的質量消光系數(shù)及其權重，計算該備選生物 顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，計算公式如下：
[0032]
[0033] 其中，S1表示第i種備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，λ ^表示第i種備選生物 顆粒在第j個波段的質量消光系數(shù)，表示λ u的權重。
[0034] S4、重復上述步驟Sl~S3,得到所有備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，對各種 備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)進行比較，數(shù)值越大說明對應的備選生物顆粒的跨波段 綜合電磁衰減能力越強。
[0035] 需要注意的是，上述測量過程均是在相同的測量條件下進行。
[0036] 本發(fā)明采用綜合電磁衰減系數(shù)作為衡量指標，用于對生物顆粒的跨波段綜合電磁 衰減能力進行比較，能夠突破單一波段電磁衰減能力比較的局限。結果表明，本發(fā)明能夠快 速便捷地衡量生物顆粒的跨波段綜合電磁衰減能力。
[0037] 以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范 圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方 案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種生物顆粒跨波段綜合電磁衰減能力的快速判定方法，其特征在于，該方法包括 以下步驟： (1) 測定各種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)； (2) 確定各種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)的權重； (3) 采用以下公式，計算各種備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)：其中，S1表示第i種備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，Au表示第種備選生物顆粒在 第j個波段的質量消光系數(shù)，',表示Au的權重，N表示選定的波段總個數(shù)； (4) 根據(jù)各種備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)，對各種備選生物顆粒的跨波段綜合 電磁衰減能力進行判定。2. 根據(jù)權利要求1所述的生物顆粒跨波段綜合電磁衰減能力的快速判定方法，其特征 在于，所述步驟（1)包括以下步驟： a、 對某一種備選生物顆粒，分別將相同質量的該種備選生物顆粒拋灑在煙幕箱中，形 成一定質量濃度的煙幕； b、 分別測量各個波段的電磁波在所述煙幕中的透過率； c、 根據(jù)朗伯-比爾定律，計算該種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)； d、 重復上述步驟a~c，得到各種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)。3. 根據(jù)權利要求1所述的生物顆?？绮ǘ尉C合電磁衰減能力的快速判定方法，其特征 在于：所述各個波段包括紫外波段、紅外3~5ym波段、紅外8~14ym波段、可見光波段、 3mm波段和8mm波段。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種生物顆?？绮ǘ尉C合電磁衰減能力的快速判定方法，包括：測定各種備選生物顆粒在各個常用波段的質量消光系數(shù)；確定各種備選生物顆粒在各個波段的質量消光系數(shù)的權重；計算各種備選生物顆粒的綜合電磁衰減系數(shù)；確定具有較強跨波段綜合電磁衰減能力的備選生物顆粒。本發(fā)明僅需通過測量生物顆粒的質量消光系數(shù)，即可快速計算其綜合電磁衰減能力，實施方便快捷，成本低廉，可為生物顆粒電磁散射特性分析以及不同種類生物顆粒的快速識別提供有效依據(jù)。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN105137229
【申請?zhí)枴緾N201510515627
【發(fā)明人】胡以華, 趙義正, 顧有林, 雷武虎, 陳衛(wèi), 鄭之明, 石亮, 王鵬, 李樂, 趙欣穎
【申請人】中國人民解放軍電子工程學院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月19日