Гистерезис полевой зависимости сигнала электрооптического светорассеяния в аэрозолях

Электрооптические эффекты в коллоидах и суспензиях [1-2] используются для структурного анализа этих сред, а также являются основой для целого ряда оптоэлектронных устройств. Работа посвящена экспериментальному исследованию низкочастотной динамики электрооптического светорассеяния, индуцируемого переменным электрическим полем в системе аэродисперсных частиц.
В последнее время эффекты светорассеяния широко используются при изучении свойств аэродисперсных систем [3]. Для изучения электрооптических эффектов в модельных аэрозолях была разработана установка, представляющая собой электрооптический фотометр с регистрацией света, рассеянного на аэрозольной струе под углами 45* и 90* к направлению светового пучка, и содержащая, кроме того, систему генерации высоковольтного ориентирующего напряжения и приборы для контроля дисперсного состава частиц.
Схема электрооптического фотометра изображена на рис. 1. Световой поток от источника света - лампы накаливания 1 проходит через поляризатор 2 и направляется системой линз в проточную электрооптическую ячейку 3. Прямой свет от источника 1 поглощается в светоловушке 4. Из генератора аэрозолей исследуемые аэродисперсные частицы поступают в электрооптическую ячейку 3 и попадают в межэлектродный объем, где подвергаются действию ориентирующего электрического поля. Свет, рассеянный аэрозольной системой, попадает на фотоумножитель 5 (ФЭУ). Электрический сигнал с выхода ФЭУ усиливается усилителем 6, выпрямляется синхронным детектором 7 и регистрируется системой регистрации 8. Измерение рассеянного светового потока производится на фоне черного тела, выполненного в виде конуса-светоловушки 9. Составными частями установки являются также задающий генератор 10 и высоковольтный трансформатор 11. Исследуемые аэрозоли проходят через электрооптическую ячейку 3 (перпендикулярно плоскости рисунка) в виде струи, омываемой потоком чистого воздуха. При подаче со вторичной обмотки трансформатора 11 гармонического сигнала ориентирующего поля на электроды ячейки 3 осуществляется периодическая ориентация аэродисперсных частиц в электрическом поле, зависящая от его напряженности и частоты, а также от заряда, материала и состояния поверхности частиц. При этом возникают периодические изменения пространственного распределения рассеянного частицами света (индикатрисы рассеяния). Ориентирующее напряжение, подаваемое на электрооптическую ячейку 3, вырабатывается высоковольтным трансформатором 11, управляемым с помощью звукового генератора 10 (типа ГЗ-56/1). Схема позволяет получать изменяющийся по гармоническому закону сигнал с амплитудой, регулируемой в пределах от 0 до 8 кВ и с частотой колебаний, меняющейся в пределах от 0,02 до 6 кГц. С помощью описанного электрооптического фотометра было проведено исследование полевых зависимостей сигнала электрооптического рассеяния света на несферических частицах хлорида аммония в синусоидальном электрическом поле.