Comparison of the accuracy of aerosol refractive index measurements from single particle and ensemble techniques.
Comparison of the accuracy of aerosol refractive index measurements from single particle and ensemble techniques.
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单粒子和整体技术的气溶胶折射率测量精度的比较。
DOI：
10.1021/jp3049668
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Mason BJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mason BJ
通过分析在一定相对湿度范围内的过饱和硝酸钠，比较了气溶胶腔衰荡光谱（A-CRDS）和光镊两种技术反演大气相关气溶胶折射率的能力。使用A-CRDS探测直径范围为300-600 nm的累积模式颗粒，并对直径为几微米的粗模式颗粒进行光镊测量。在A-CRDS测量中应用了双电荷粒子的校正。发现这两种技术都能很好地与Tang和Munkelwitz先前发表的结果一致地检索折射率，光镊的精度为±0.0012，A-CRDS技术的精度为±0.02。粗模光镊测量同意最接近使用质量加权线性混合规则的折射率预测。在折射率检索的A-CRDS技术的不确定性，防止使用质量加权和体积加权线性混合规则的预测之间的歧视。在相对湿度低至14%时，未观察到颗粒和气相之间的水传输的风化或动力学限制。使用A-CRDS技术检索的折射率的不确定性的大小反映了在累积模式中确定颗粒光学性质的挑战，其中消光效率随颗粒尺寸急剧变化。
The ability of two techniques, aerosol cavity ring down spectroscopy (A-CRDS) and optical tweezers, to retrieve the refractive index of atmospherically relevant aerosol was compared through analysis of supersaturated sodium nitrate at a range of relative humidities. Accumulation mode particles in the diameter range 300–600 nm were probed using A-CRDS, with optical tweezer measurements performed on coarse mode particles several micrometers in diameter. A correction for doubly charged particles was applied in the A-CRDS measurements. Both techniques were found to retrieve refractive indices in good agreement with previously published results from Tang and Munkelwitz, with a precision of ±0.0012 for the optical tweezers and ±0.02 for the A-CRDS technique. The coarse mode optical tweezer measurements agreed most closely with refractive index predictions made using a mass-weighted linear mixing rule. The uncertainty in the refractive index retrieved by the A-CRDS technique prevented discrimination between predictions using both mass-weighted and volume-weighted linear mixing rules. No efflorescence or kinetic limitations on water transport between the particle and the gas phase were observed at relative humidities down to 14%. The magnitude of the uncertainty in refractive index retrieved using the A-CRDS technique reflects the challenges in determining particle optical properties in the accumulation mode, where the extinction efficiency varies steeply with particle size.
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