烟幕红外消光评定方法优化

烟幕红外消光系数是评定烟幕对红外消光性能的基本依据，它的数值越大，遮蔽红外辐射效果越佳。确定烟幕的红外消光系数通常有两种方法，即试验测定法和理论计算法。

试验测定法所依据的基本原理是朗伯-比尔定律。试验测定时，先采用红外辐射计等测出红外辐射透过烟幕的透射比（透过率）It（λ）/I0（λ），并测定出烟幕的质量浓度Cm，再由已知光程L根据朗伯-比尔定律式（9.36）即可求得烟幕的质量消光系数α（λ）。试验测定消光系数实际上主要是测定Cm，测定是在烟幕箱内进行的，箱内温湿度保持恒定。

理论计算法所依据的是米氏理论，主要的计算技术问题是确定消光截面σe，它涉及粒子的形状大小和电磁边界值的求解。

根据式（9.50）和式（9.54），将烟幕微粒的消光系数定义为单位质量烟幕粒子的消光截面，则有：

式中，A——烟幕微粒的几何横截面积；

Qe——烟幕微粒的消光效率因子；

ρ——烟幕微粒的密度；(www.xing528.com)

V——烟幕微粒的体积。

当微粒为球形时，则有：

式中，r——烟幕微粒半径。

由此可见，增大烟幕微粒的消光效率因子Qe或增大微粒的截面积与质量之比（A/ρV）均可增强烟幕的消光性能。这二者皆与粒子大小有关。至于消光效率因子Qe，它是粒径参数χ（χ=2πr/λ）和折射率m=n-ik的函数。折射率虚部决定着烟幕对红外的吸收。对于球形微粒，只要求解出Qe，即可按式（9.61）求得αλ。

对于非球形微粒消光系数，根斯（Gans）将瑞利预测的小椭球微粒光学性质扩充到旋转椭球体。恩伯瑞（Embury）给出了瑞利区之外的各种形状微粒的单分散性和多分散性的消光系数解析式。这为烟幕红外消光理论计算与评定提供了方便。