针对光学粒子计数器的标定对其测量精度的重要性,根据球形粒子的Mie散射理论对双角度光学粒子计数器的标定进行了研究,对标定过程中的一些现象进行了理论分析。通过对它们的研究以及对标定的分析可以对双角度光学粒子计数器测量数据的合理性进行判断,这对光学粒子计数器的研制和标定是很有意义的。

为了实现同时测量气溶胶粒子的谱分布和折射率，研制了一种新的双角度光学粒子计数器（D-OPC），该计数器采用60°和110°双散射角系统对气溶胶谱分布进行测量。利用Mie散射理论定义敏感函数，选取两个最佳的散射角，使其既对折射率敏感又不线性相关。然后，利用气溶胶折射率对两个散射角系统敏感性的差异来反演气溶胶折射率。最后，利用该仪器对大气气溶胶谱分布以及折射率进行实际测量。与TSI公司黑炭仪和浊度计测量的吸收系数和散射系数对比表明，双散射角光学粒子计数器测量气溶胶折射率和谱分布结果合理，测量误差〈20％，可以满足同时测量气溶胶粒子谱分布和折射率的需要。

为了提高光学粒子计数器的测量性能,克服白炽灯和激光作光源带来的缺点,研制了一台光学粒子计数器。基于Mie散射原理测量粒子的粒径,以发光强度高、发光波长宽的LED为光源,具有白炽灯和激光作光源无法达到的使用寿命长和响应曲线单调的优点。与浊度计测量结果对比表明该仪器的测量误差在15%以内,测量结果合理。由于该仪器光源使用寿命是白炽灯的60倍,可以根据需要对测量粒径任意分道,所以该仪器适用于测量和研究大气气溶胶粒子谱分布。

研制了一种基于VB平台可实时测量监控的可视化多波长便携式全自动太阳光度计DTF-6,可实现瞬时太阳辐照度、整层大气气溶胶光学厚度和可降水量的实时测量与显示,具有电机运转、太阳跟踪、加热温度等强大的在线检测功能。该仪器是在自行研制的第三第四代太阳光度计的基础上进行的改进,仪器更方便使用、更适应恶劣环境、更小型化和具有更高的性能价格比。通过对实测结果的分析和比较,该仪器令人满意,并给出仪器标定结果,同时对其应用进行了阐述。

采用激光作光源的光学粒子计数器（LOPC）克服了白炽灯作光源时使用寿命短、发光强度不稳定、需要经常标定的缺点，但激光波长的单一也带来了一些问题，如响应曲线对折射率敏感度的变化和多值性等问题。利用Mie散射理论，通过数值模拟实验，对L-OPC的这些问题进行了分析，提出了L-OPC实验样机的设计参数。