О возможности применения метода ILIDS для измерения диаметра левитирующих микрокапель воды в процессе их конденсационного роста

Abstract

This article studies the dissipative structure, consisting of organized monolayer of water droplets, levitating above the locally heated and evaporating water layer – the phenomenon called “droplet cluster”. The droplets come to the cluster from gas environment, where they form and complete the process of primary condensing growth. Dimensional cluster localization discovers new opportunities in research of complex physical and chemical processes in mist spray droplets. For example, quickness of condensing growth of chosen, monitored during a time period droplet, can be measured by the means of optical microscopy. The author investigates the previously undescribed possibility of measuring cluster droplets diameter using the ILIDS (Interferometric Laser Imaging Droplet Sizer) method. Interferometric imaging measurements are as accurate as direct imaging measurements of droplet size. At the same time, they have a number of benefits for realization of effective automatic video stream analysis algorithms.

Объект исследования – диссипативная структура в виде упорядоченного монослоя микрокапель воды, левитирующих над локально нагретым, испаряющимся слоем воды. Явление получило название «капельный кластер». В кластер капли попадают из газовой среды, в которой они зарождаются и проходят стадию первичного конденсационного роста. Пространственная локализация кластера открывает качественно новые возможности для изучения сложных физико-химических процессов в микрокаплях аэрозолей. Например, скорость конденсационного роста выделенной, отслеживаемой во времени микрокапли может измеряться средствами оптической микроскопии. В данной работе впервые изучена возможность измерения диаметра капель кластера методом ILIDS (The Interferometric Laser Imaging Droplet Sizer). Измерения по интерференционной картине не уступают по точности прямым измерениям размера капли по ее изображению, при этом они имеют ряд преимуществ для реализации эффективных алгоритмов анализа видеопотока в автоматическом режиме.