示踪粒子轨迹

LaVision公司的DaVis软件平台，加载抖盒子（Shake-The-Box）拉格朗日视角粒子轨迹追踪算法，可以获得高密度示踪粒子条件下的拉格朗日粒子轨迹集合，并由此获得流体的时间分辨3D3C速度矢量场和加速度场。

利用LaVision的DaVis软件平台，加载抖盒子分析（STB）软件模块，考虑附加约束条件和多重网格近似，通过VIC+从粒子轨迹重构4D流场。

采用新一代的抖盒子（‘Shake The Box’)这种利用粒子位置预判方法的高效精确的层析粒子跟踪测速（Tomo-PTV）方法，对空气，液体流动的时间分辨速度矢量场进行测量。可以得到拉格朗日视角的流场中示踪粒子随时间演化的精确粒子轨迹，并从粒子轨迹的演变过程，得到速度场和加速度场。并由此求出更多的流体力学参量，如压力场等。

利用LaVision公司的DaVis软件平台，加载抖盒子测量软件模块（STB）获得流场的拉格朗日视角的粒子轨迹集合。并利用FFT积分进行拉格朗日粒子跟踪的压力重构获得压力场。

在过去几十年中，已经发展出了多种基于粒子图像的体积流场测量技术，这些技术已经在流体力学的各种实验应用中展示了它们量化评估非定常流动性质的潜力。在这篇综述中，我们专注于3D基于粒子的测量的物理特性和环境，以及可以用于提高重建精度、空间和时间分辨率以及完整性的知识。我们关注的自然候选者是3D拉格朗日粒子跟踪（LPT），它允许在所研究的体积中确定位置、速度和加速度以及大量单个粒子轨迹。过去十年中，密集的3D LPT技术“Shake-The-Box”的出现开辟了更多的可能性，通过提供用于使用Navier-Stokes约束的强大数据同化技术的输入数据来表征非定常流动。因此，可以获得高分辨率的拉格朗日和欧拉数据，包括嵌入时间分辨的3D速度和压力场中的长粒子轨迹。

相位多普勒干涉测量术探测区域和粒子粒径比值小于一（第一部分 轨迹误差）最新型的DPSSL固体激光器作光源的PDI设备（也被称作PDPA和PDA），具有探测区干涉条纹对比度高。测量所得到的数据有效率更高。调试简便高效的特点。

采用LaVision的sCMOS型CCD相机和200毫焦的PIV激光器，采用水下潜望镜形式拍照，采用荧光示踪粒子成像测速（PIV )方法跟踪掠过水体表面薄膜流场的涡核。

使用时间分辨三维颗粒轨迹测速术(tr-3-D-PTV)研究在密度流体中振荡的重质量摆的涡 shedding 拓扑结构。实验系列涉及八个不同的固体到流体质量比 m? 在[1.14,14.95]范围内，并对应雷诺数高达Re～O(104)。摆的振荡周期严重依赖于m?。幅度衰减和振荡频率之间的关系是非单调的，在m?≈2.50时有最佳阻尼效果。此外，实现了一种使用涡量幅值等值面的数字物体跟踪(DOT)方法来分析涡旋结构。对于各种质量比 m?，观察到类似的涡 shedding 拓扑结构。我们的观察结果表明，首先，在摆的尾迹中形成了一个涡环。不久之后，初始涡环分解成两个明显可区分的大小相似的结构。其中一个涡旋留在摆的圆形路径上，而另一个涡旋则分离、向下传播，并最终消散。第一个涡旋的 shedding 时间和其初始传播速度取决于 m? 和球形重物赋予的动量。研究结果还表明，在 Strouhal 数基础上的理论涡 shedding 时间尺度与实验确定的涡 shedding 频率有很好的一致性。

采用LaVision公司的充氦肥皂泡，可以获得大尺度，空气中中性飘浮均匀，大流量的示踪粒子集合。是测量大尺度3D3C层析PIV的理想示踪粒子源。测量尺度可以达到米的量级。

采用LaVision公司的Imager pro X 4 M相机构成层析流场测量系统，对稀疏重构的粒子跟踪，和高浓度粒子的层析PIV测量进行了比较分析。

利用脉冲Nd:YAG激光器作光源，采用三台CMOS相机做成像器件，用组合的粒子图像PIV和跟踪测速PTV技术研究了砂砾动力学。

在一般或极端降雨事件中，将降水与其特定来源相联系的研究十分少见。普遍使用的大气环流模型方法，对时间空间分辨率和所使用的参数化方案的有效性过于敏感，且无法估计不同气团对降水的相对贡献。以前的研究集中于，使用风型计算的轨迹来检验和量化产生降水的气团路径，但计算轨迹所使用的标准未曾统一。因此，有必要开发其他独立的方法来验证基于模型的结果。许多研究中已经使用降水中的同位素作为示踪剂，来探测水汽来源和气团输送途径。特别是短时间间隔的同位素测量，更能反映时间动态变化下水汽来源。但对于利用同位素方法细致识别和量化不同来源的气团仍然存在研究壁垒。本研究针对2012年7月21日的北京市特大暴雨过程中，通过“Rayleigh分馏模型”及同位素混合模型，对两个不同气团的同位素值进行了计算。结合附近全球降水同位素网络(GNIP)站点的δ 18O特征，识别出降雨初期的西南轨迹和后期的东南轨迹的混合轨迹，以及两者合并时的过渡性降雨。本研究的结果与气象学研究结果相符合，表明使用同位素混合模型确定不同气团对降水的相对贡献，相比于以前的气象轨迹方法更加可靠。本研究结果对同位素水文和同位素气候学-气候变化研究具有广泛的意义。

采用德国LaVision公司的DaVis软件平台和四台高速相机，构建了时间分辨层析3D3C速度矢量场测量系统，对风洞中的空气流场进行了测量，并使用层析成像重建和三角测量的组合进行双帧粒子跟踪三维测速。

用德国LaVision公司的DaVis8.1.3软件平台中的PTV分析功能，对二维剪切流中的拉格朗日相干结构用拉格朗日粒子跟踪方法进行了识别分析研究。

可同时测量温度场分布和速度场分布。用于空气对流和热交换研究等应用领域。所采用的技术是使用既可以显示提供速度信息又可以提供温度信息的特种热敏感颗粒作为示踪粒子并应用粒子成像测速原理。成像数据的采集为高重复频率具有时间分辨本领。可以研究速度和温度的动态变化过程。

采用LaVision公司的双线平面激光诱导荧光（2-line-PLIF)和粒子成像以及粒子跟踪测速技术（PIV/PTV)，研究了水平管道中，油-水两种液体的流动特性。

细胞对暴露的纳米颗粒反应在各种环境中都是必不可少的，尤其是在纳米毒性和纳米医学中。这里,14纳米金纳米粒子在3T3成纤维细胞在一系列脉冲追踪实验研究了30分钟孵化脉冲和追逐时间从15分钟到48小时。里面的金纳米粒子及其聚合量化细胞超微结构的激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法，可以用于评估表面增强拉曼散射(SERS)信号。通过这种方法，可以分别获得它们在微米尺度上的定位信息和它们的分子纳米环境，并且可以将它们联系起来。因此，纳米颗粒从细胞内摄取、细胞内加工到细胞分裂的路径是可以遵循的。结果表明，细胞内纳米粒子及其积聚和聚集支持高SERS信号的能力与纳米粒子的数量和高局部纳米粒子密度没有直接关系。SERS数据表明，细胞内聚集的几何形状和粒间距离必须在内体成熟过程中发生变化，并对特定的金纳米粒子类型起关键作用，才能成为高效的SERS纳米探针。这一发现得到了TEM图像的支持，它只显示了一小部分具有小颗粒间距的团聚体。经过不同的捕集时间后得到的SERS光谱显示，金纳米粒子内体加工后，其生物分子电晕的组成和/或结构发生了变化。

过去二十年中，随着工程纳米材料（ENMs）产量和使用量迅速增加，它们向环境中释放带来了潜在危害。因此，研究他们对环境影响至关重要。对环境中工程纳米材料进行合适的生态危害评价和管理，需要对工程纳米材料准确定量暴露和影响1，最理想方式通过原位分析并给出物理化学特性。然而，由于环境介质中纳米粒子浓度非常低，大多数分析技术并非适合2。最近出版了关于自然新鲜水和合成复杂水样中金属纳米粒子的持久性、聚合和溶解性的研究3-7。一直以来，颗粒尺寸采用色散光散射（DLS）和透射电子显微镜（TEM）测量颗粒尺寸，而溶解量采用超滤测定。这些常规技术对测定复杂水体中存在低浓度的胶体形态非常有限。另外，单颗粒ICP-MS（SP-ICP-MS）被公认为一种定量和定性低浓度的金属纳米粒子最有前途的方法8-10。相对目前方法，SP-ICP-MS可快速有效并提供更多信息的技术。它能够测定颗粒尺寸分布、颗粒数量浓度、溶解金属比例等。而且，它能够区分不同元素粒子。SP-ICP-MS原理基于测量一个单粒子产生的信号强度。悬浮纳米粒子必须有效稀释，以确保一次只有一个单颗粒到达等离子体中，然后被原子化和离子化，产生相对高信号强度，在一个脉冲中被检测出。如果在颗粒悬浮物包含相同可溶性的元素，该元素将产生一个连续不变信号，形成均一分布的结果。Duegeldre11-15首次采用理论方法处理了自然金属胶体的信号强度与时间关系记录图，随后Laborda等16,17支持了该方法。本工作使用珀金埃尔默NexION 350X ICP-MS和纳米应用Syngistix TM模块软件测定和定性环境水体中金属纳米粒子。

塑料粒子本身形状不规则，大小也不完全一样，对测量方法的要求比较高，一旦控制不当，很难获得较好的测量结果。针对这些问题，本文提供了一种使用便携式色差仪测量塑料粒子的方法，不但操作简单，测量效率高，而且能保证测试结果的重复性。

四方光电基于10年光散射技术的研究与创新，推出了激光型粒子计数传感器PM5000S与PM3003NS，以及在线粒子计数器OPC-6500F和OPC-6303P，可广泛应用于医药行业、电子行业、食品卫生行业、光电工程及航空航天等。

纳米技术及其潜在应用在临床研究中的快速发展，引起了纳米粒子（NPs）对人类健康方面负面影响的顾虑。小尺寸的纳米粒子由于其单位体积里具有更大的表面积而意味着具有增强的反应性。在这种属性可以加强预期效果的同时，也有引入新的、未知的有害的影响的可能性。两种金属纳米粒子--金和银粒子，金粒子由于其具有高化学稳定性、易于控制颗粒大小和实现表面功能化被广泛应用于研究，银粒子具有抗菌效果经常被用于伤口灭菌、医学部件和假体涂层，以及商品化的纺织品、化妆品和日用商品2。由此，越来越多的银纳米粒子将经过绷带或医疗部件被引入开放性创口，直至迁移进入血液循环系统。近期的论文已经开始考虑纳米粒子被暴露性接触的器官直接吸收，并经由血液系统至第二级器官，例如中枢神经系统，可能影响到胚胎神经前驱细胞的生长特性3。因此，科研人员需要检测和测量血中纳米粒子的分析方法。本文研究了单粒子ICP-MS(SP-ICP-MS)测定血中金和银纳米粒子的分析能力。

考虑使用纳米微球光刻技术的人都会很快注意到制备胶体掩膜的一些问题。乍一看，似乎在固体基底上获得纳米颗粒只是将固体浸入到纳米粒子溶液中。对于某些应用来说，这种做法可能是正确的，但对于纳米微球的光刻技术来说，这几乎是不可能成功的。如果要想形成均匀的单层纳米颗粒，则需要一个可控性更好的制备技术。LB膜沉积技术则是首选的方法。

以机械高速搅拌法制备了具有草莓结构的CaCO3 /SiO2 复合粒子, 并对其进行了表面修饰改性. 利用聚硅氧烷的自组装功能, 将制备的复合粒子与硅氧烷一起制备了具有/ 荷叶效应0的超疏水涂层, 静态水接触角达169b, 滚动角约为2b. 通过扫描电镜观察涂层的表面微观形貌, 发现该涂层具有微米2纳米相结合的双层粗糙结构. 微米凸起的粒径在2~ 3Lm 左右, 纳米凸起的粒径约为200nm左右, 与荷叶具有类似的结构排布方式. 通过原子力显微镜和接触角的测试, 探讨了表面微观结构、涂层粗糙度和涂层疏水性能之间的关系. 结果表明: 复合粒子构成的非均相界面的水接触角符合Cass ie模型. 复合粒子赋予涂层的双微观粗糙结构与自组装成膜硅氧烷的低表面能的协同效应, 使涂层具有了优良的超疏水性能.

洁净室的级别是按其空气洁净度划分的。1963年FS 209标准出版，以0.5μm粒径的悬浮粒子数量作为洁净度级别判定的依据。该标准对洁净室的设计和运行产生了巨大的影响，并成为包括ISO 14644-1在内的诸多国际标准的基础。

使用珀金埃尔默NexION 350 ICP-MS上的Syngistix纳米应用模块以及超快速数据采集电子器件，对市售的3中营养补充剂中的纳米银颗粒进行了测定。单粒子的ICP-MS能实现分析物的溶解离子和颗粒形式之间的分离和定量。在一次分析中，颗粒成分，浓度，尺寸和尺寸分布，均可直接进行测定。SP-ICP-MS技术的使用已经扩展到其它元素-以及未来的消费产品-再进入视频分析，生物流体和环境中纳米颗粒机遇的研究。

风致积雪运动涉及到多相流问题。多相流有很多种，按参与流动的相的数目来分类，可以分为两相流、三相流和四相流等等，其中尤以两相流最为常见。两相流是由两种连续介质或一种连续介质和一种不连续介质组成。 连续介质称为连续相，不连续介质称为分散相（或非连续相） 。两相流主要有四种形式：气体和固体颗粒一起流动的称为气固两相流；气体和液体一起流动的称为气液两相流；液体和固体一起流动的称为液固两相流； 两种不能均匀混合的液体一起流动的称为液液两相流。根据连续相中含有分散相的分布情况，又可将两相流分为均匀混合物流动和非均匀混合物流动。风雪运动属于气固两相流。与单相气体流相比，由于气固两相流中含有两种不相溶混的相， 描述其流动的参数要远多于描述单相流的参数。同时，固体分散相的颗粒大小变化会引起流动性质及流动结果的很大变化等等。

采用LaVision公司独有的可以应用到大体积空间的时间分辨层析粒子成像测速技术（Time-resolved Tomographyic PIV)对沙漠蝗虫在风洞环境下的复杂空气动力学行为进行了研究。

随着纳米颗粒兴趣的增加，各种测试方法正被应用。采用单颗粒模式电感耦合等离子体质谱法（SP-ICP-MS）分析金属纳米粒子成为最有前途的技术之一。由于其高灵敏度、易用性和分析速度快等特点，ICP-MS是一种理想的技术，用于检测纳米颗粒的特性：无机成分、浓度、尺寸大小、粒度分布和聚集等。ICP-MS分析挑战之一为干扰导致错误的分析结果。然而，这并非是一个问题，因为迄今为止大多数SP-ICP-MS应用均没有涉及到基体干扰或常规光谱干扰问题。例如，金和银纳米粒子在工业中应用较广，未受到常规干扰。另外，大多数纳米颗粒存在简单基体中，该基体几乎不产生干扰。随着纳米技术领域的拓展，分析需求增加，尤其是需要测定纳米颗粒中受干扰的元素，如扩展为其它受干扰的金属纳米粒子，如钛，铬，锌或硅。例如，由于零价铁纳米（ZVI）颗粒具有独特的化学特性和相对大的比表面积，使之更广泛应用于环境修复项目中。由于他们独特的性质，ZVI纳米粒子具有以下作用：去除有机溶剂中氯，转化肥料中有害化合物，降解杀虫剂和固定金属。然而，为监测ZVI颗粒，铁需被测定，因为存在基于等离子体产生的信号ArO+对同样质量数（56）铁的最高丰度同位素（56Fe+丰度91.72%）形成严重干扰。消除这种干扰的最有效方式是采用氨气作为反应气的反应模式ICP-MS。至今为止，已有的大多数SP-ICP-MS报道聚焦于无干扰的纳米粒子，而这种反应模式SP-ICP-MS还未被广泛使用。本工作将专注于证明在反应模式SP-ICP-MS下，NexION通用池技术应用于测定纳米粒子。

尘埃粒子计数器如何检测塑胶中粒子

通过准确获取应用于工程新型材料纳米颗粒的环境行为和颗粒大小、溶解率、颗粒团聚以及与样品基体的相互作用的准确数据来对这些新材料可能对环境健康造成危险的情况进行适当的描述。单粒子质谱技术的突破给自然生态系统对ppb级（ng/L）浓度纳米颗粒对环境影响的研究带来非常大的便利。本文使用syngistix™ 纳米应用模块颗粒测量/检测和自动数据处理，传输效率的测定（即颗粒的检测，在溶液百分比）是关键使用校准时确定ENP规模的基础上溶解标准。为了避免重合（即两个粒子在相同的脉冲被检测到），调整粒子浓度，使得在60s的检测时间内不多于1500个粒子被采集。溶解电势不同可能是区分粒子溶解过程和离子溶解过程的一个关键因素。这项研究在表明在各种各样交宽泛的条件下可以通过SP-ICP-MS定量计算Ag粒子的溶解率是可行的。而该方法在只有有限的方法可直接应用于水样的分析，特别是还要考虑ENP预期的溶解情况下显得尤为重要