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火灾烟颗粒分形模型和球形模型光散射的比较研究
59 10 20 10 10
第 卷第 期 年 月 物 理 学 报 Vol . 59 ，No . 10 ，October 20 10
1000 -3290 / 20 10 / 59 (10 )/7442-05 ACTA PHYSICA SINICA 20 10 Chin . Phys. Soc .
火灾烟颗粒分形模型和球形模型
光散射的比较研究*
张 青1)2 ) 邓小玖1) 张启兴2 ) 李耀东1) 张永明2 )
1)( ， 230009 )
合肥工业大学电子科学与应用物理学院 合肥
2 )( ， 230027 )
中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室 合肥
(2009 11 8 ;2009 12 10 )
年 月 日收到 年 月 日收到修改稿
，
对烟颗粒的光散射进行模拟计算是研究火灾烟颗粒光散射特性的重要手段 目前对于火灾烟颗粒光散射的数
. ， .
值计算多采用球形或椭球模型 实际上 火灾烟颗粒的形貌与球形和椭球均存在着显著差异 扫描电子显微镜图像
， .
表明 烟颗粒具有近似分形的结构 本文利用离散偶极近似方法计算了随机取向的火灾烟颗粒分形凝团以及同体
Muller ， Muller . :
积的球形颗粒的光散射 矩阵 并对两者的归一化 矩阵元素随散射角的分布进行了比较 研究表明 火
F ()/ F (0 )，F ()/ F () F ()/ F ()
灾烟颗粒分形模型和球形模型的归一化矩阵元素 11 θ 11 22 θ 11 θ 和 34 θ 11 θ 随散射角的分
; F ()/ F () ，
布情况存在显著差异 利用两种模型的光散射矩阵元素 22 θ 11 θ 的差异 可以有效区分烟颗粒与球形干扰
颗粒.
: ， ， ，
关键词 感烟探测 火灾烟颗粒 分形模型 球形模型
PACC :8270 R ，0555 ，4225 F
于球形模型的 Lorenz-Mie 散射理论进行近似分析，
.
1. 引 言 与实际烟颗粒的光散射存在较大差异 因此有必要
，
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