Стр. 4 - М.А. Коротаева, В.И. Алехнович, А.Г. Григорьянц - Методы лабораторного и полевого анализа состава сильнорассеивающих сред

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012 117
полидисперсной многокомпонентной системы с помощью суще-
ствующих рефрактометров также затруднительно. В частности, пока-
затель преломления белка в молоке определяется как разность пока-
зателей преломления молока и молочной сыворотки после осаждения
белков химическими реактивами. Измерение занимает около 20 мин
и имеет невысокую точность (не выше 0,1 %) [4].
Оборудование для фазовой микроскопии довольно дорогое и тре-
бует лабораторных условий для работы. Поэтому его применение
ограничено специализированными лабораториями.
Лазерный экспресс-анализ состава молока. Принцип действия
портативных лазерных анализаторов состава молока основан на при-
ближенных формулах (например, закон Бугера — Ламберта — Берра
[5]), которые практически не применимы для исследования сильно-
рассеивающих сред. В то же время при учете физики взаимодействия
лазерного излучения с веществом и подборе оптимальных схем экс-
перимента возможно значительное повышение точности и достовер-
ности измерений.
Процесс рассеяния описывается уравнением переноса излучения:
рас
осл 0 0 ( ) .
4
K dI K I If d b
dl γ ω
π
= − + + ∫ (1)
В уравнении (1) I0, I — интенсивности излучения, падающего на
пробу излучения и прошедшего сквозь нее. Первый член в правой
части уравнения описывает снижение интенсивности I0 с возраста-
нием коэффициента ослабления Kосл. Второй член уравнения соот-
ветствует изменению интенсивности за счет рассеянного излучения,
коэффициент Kрас — объемный коэффициент рассеяния. Третий
член уравнения b0 определяет дополнительный фон, который созда-
ется в рассеивающей среде либо за счет излучения от посторонних
источников, либо за счет люминесценции среды. Функция f ( γ)
называется индикатрисой рассеяния и определяет зависимость ин-
тенсивности рассеянного излучения от угла рассеяния γ [6].
Первое слагаемое в правой части уравнения (1) определяет одно-
кратное рассеяние и поглощение, второе — многократное рассеяние.
В случае с многокомпонентной полидисперсной средой и высокой
кратностью рассеяния это уравнение является крайне сложным для
решения.
В качестве измерительной схемы, позволяющей упростить вид
уравнения переноса, предлагается использовать классическую схему
фотометрического анализа, состоящую из источника и приемника
излучения и расположенной между ними пробы исследуемого веще-
ства, при условии, что диаметр сканирующего лазерного луча и при-