Исследование основных стадий калибровки двухпозиционной системы в задаче определения микроструктуры простейших рассеивающих объектов

Актуальной проблемой в лидарном зондировании является создание законченного сценария измерения микроструктуры рассеивающего объекта (экран, слой, среда и т. п.). Основной предпосылкой такого сценария является переход от энергетических и геометрических характеристик искаженного за счет рассеяния зондирующего пучка к основным параметрам микроструктуры исследуемого объекта, к которым мы относим концентрацию и размер частиц. Ранее сформулирован принцип такого перехода, который заключается в нахождении микроструктуры некоторого эталона, микрофизические свойства которого порождают такие же изменения геометрических и энергетических параметров пучка как исследуемый объект. Под эталоном мы подразумеваем некоторый прозрачный тонкий объект (экран, слой), состоящий из круглых темных монодисперсных частиц. Варьируя концентрацию и размер этих частиц можно менять геометрические характеристики пучка, прошедшего через эталон. Реализация такого сценария позволит обосновать способы расчета погрешности на любой стадии измерений, найти оптимальную схему зондирования. В такой ситуации практически отпадает необходимость использования априорной информации для создания промежуточных теоретических моделей оптических свойств исследуемых объектов, делая, таким образом, цикл измерения параметров микроструктуры объекта замкнутым и однозначным. Для практических приложений появляется возможность сравнения рассеивающих объектов по эталону. В качестве примера укажем задачу о причине уменьшения сигнала от топографического объекта, связано ли это уменьшение с увеличением концентрации, или размера неоднородностей. Для решения подобных задач предложены двухпозиционные схемы зондирования (ДПС). На базе бистатической схемы проанализирована работа ДПС с использованием точечного источника света. В качестве простейшего рассеивающего объекта выбран непрозрачный экран с отверстиями. При пересечении такого экрана возникают поперечные искажения пучка за счет появления ореола при рассеянии вперед на отверстиях экрана. При этом, чем больше отверстие, тем меньше угловой размер ореола. Предложены способы измерения углового размера ореола вокруг пучка и нахождения калибровочных коэффициентов, связывающих микрофизические параметры простейшего рассеивающего объекта, с угловыми размерами ореола.