我院韩永教授团队研制了首款大气气溶胶散射相函数直接测量科学仪器

  10月16日，我院韩永教授团队在国内期刊Chinese Optics Letters在线发表了题为“Development of a multi-wavelength near-full-angle aerosol scattering phase function laser measurement system”的论文。该研究针对长期存在的气溶胶散射相函数直接测量难题，研制了首款多波长、全谱及近全角气溶胶散射相函数直接测量科学仪器。

  大气气溶胶散射相函数一直是气溶胶测量学中的难点，目前全球仍没有可用的测量仪器。气溶胶粒子的散射相函数反映了光照射到粒子上能量的空间分布过程，属于光与物质相互作用的基础物理过程。气溶胶散射相函数对地球辐射能量平衡、光化学污染环境过程、空中目标特性识别、地气系统能量转移、星载和机载设备的定标以及各类辐射模式球形和非球形算法的校验工作具有特别重要的科学意义。

图1. 仪器3D示意图

  该仪器采用355 nm、532 nm与1064 nm三种激光作为光源，首次实现了相函数直接测量在紫外、可见至红外波段的完整覆盖（见图1），并实现了气溶胶散射相函数测量仪器的快速定标与校准（见图2）。图3给出了该仪器关于不同气溶胶散射相函数实测与理论值之间的对比验证。该仪器为大气科学研究提供了一种新的科学工具。

图2. 仪器定标与精度验证

图3. 不同气溶胶样本的散射相函数测量理论与实测值对比验证

  中山大学大气科学学院为该论文第一完成单位，我院博士研究生董理是论文第一作者，博士研究生张玉容是论文的合作作者，国家重大科研仪器项目首席科学家韩永教授是论文通讯作者。同时，此项工作已申请并获得了数项国家发明专利和软件著作权授权，形成专利群保护。该研究工作得到了国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目的资助。

  原文链接：

  https://www.researching.cn/articles/OJfdd33a8e39bebc9f

  论文原文

  Li Dong, Yong Han, Yurong Zhang, "Development of a multi-wavelength near-full-angle aerosol scattering phase function laser measurement system," Chin. Opt. Lett. 23, 111203 (2025).