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激光粒度分析仪的工作原理及其检测方法
来源: 时间:2024-10-24 10:54:56 浏览:2958次

激光粒度分析仪的工作原理及其检测方法


激光粒度分析仪是一种用于测量颗粒大小和分布的高精度仪器,广泛应用于化工、材料科学、药品制造、食品工业等领域;它基于光散射原理,通过分析激光与颗粒相互作用后的散射光特性来推断颗粒的大小。


一、工作原理

激光粒度分析仪的核心工作原理是光散射。当激光束穿过含有颗粒的样品时,颗粒会散射激光光束。散射光的强度和角度与颗粒的大小、形状和折射率有关;通过检测散射光的这些特性,可以推算出颗粒的粒度分布。

1. 光源:激光粒度分析仪通常使用单色性好的激光作为光源,如固体激光器或半导体激光器,以确保光束的稳定性和强度。

2. 散射现象

激光照射到颗粒上时,会发生以下散射现象:

弹性散射:散射光的波长与入射光相同,是粒度分析的主要依据。

非弹性散射:散射光的波长发生变化,通常不用于粒度分析。

3. 散射光检测:散射光由检测器收集,这些检测器可以是光电倍增管、光电二极管阵列或其他光电探测器。

二、检测方法

1. 弗朗和费衍射:在激光粒度分析仪中,颗粒产生的散射光可以被视为衍射图案;弗朗和费衍射理论描述了光通过一个孔或绕过一个障碍物时的衍射行为,适用于颗粒的粒度分析。

2. 动态光散射:动态光散射(DLS)技术可以用于测量亚微米级别的颗粒;它通过分析散射光强度的波动来获取颗粒的布朗运动信息,从而计算颗粒大小。

3. 静态光散射:静态光散射技术通过测量不同角度的散射光强度来分析颗粒的大小和形状,这种方法适用于较大颗粒的测量。

三、操作步骤

1. 样品制备:将待测颗粒样品制备成悬浮液,确保颗粒能够均匀分散。

2. 样品注入:将制备好的样品注入分析仪的样品池中。

3. 激光照射:激光束穿过样品池,与颗粒相互作用产生散射光。

4. 散射光收集:检测器收集散射光,并记录其强度和角度。

5. 数据分析:通过专用的软件分析散射光数据,计算出颗粒的粒度分布。

四、优势与应用

1. 优势

快速准确:激光粒度分析仪能够快速提供粒度分布数据,准确度高。

范围广泛:能够测量从纳米到微米级别的颗粒。

非侵入性:测量过程中不破坏样品。

2. 应用

材料科学:用于表征粉末材料、陶瓷、金属氧化物等。

药品制造:监测药物颗粒的大小,确保产品质量。

食品工业:分析食品中的颗粒大小,如面粉、糖粉等。

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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