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喷雾激光粒度仪的发展历程分享
  • 发布日期:2021-10-21      浏览次数:44
    •   随着制药工业的飞速发展,特别是制剂剂型种类的不断增多,人们发现药物粒度控制对药物的最终性能发挥着至关重要的作用。从临床疗效上讲,减小药物粒度有助于提升药物的溶出度,从安全角度讲,粒度范围未得到合理控制则可能出现批次间体内溶出度和吸收度的不一致,血药浓度波动大,可能导致不适或安全问题。喷雾激光粒度仪是指基于静态光散射或衍射原理的粒度分析仪器,测量范围从大约100纳米到几毫米。
        喷雾激光粒度仪在上世纪70年代初刚出现时,只考虑衍射光,所以颗粒可以看成一个不透光的圆片。根据光学上著名的巴比涅互补原理,一个不透光的圆片所产生的衍射场与同直径的圆孔所产生的衍射场只在位相上差180°,振幅则完全相同。激光粒度仪直接测量的是光强的分布,它是振幅的模的平方,跟位相没关系,所以一个直径为D的颗粒所产生的衍射光强的分布可以用等直径的圆孔产生的光强分布来代替。
       

       

        圆孔的衍射在19世纪末就有解析形式的理论表达,远场的衍射理论称为“夫朗和费衍射理论”。在圆孔后放置一个光学透镜,在透镜的焦平面上放置观察屏,这样在屏上看到的图像就是远场衍射光斑。衍射角度为的衍射光落在屏上的位置到屏的中心的距离为(是透镜的焦距)。顺便科普一个光学名词:如果透镜是对焦平面消像差的,该透镜就称为“傅里叶透镜”。
        远场的衍射光斑由中心亮斑和一系列同心圆环组成,被称为“爱里斑”。理论上可以证明,爱里斑的暗环内包含了大约84%的衍射总光能,所以习惯上把暗环所对应的衍射角称为爱里斑的(角)半径。爱里斑的半径与圆孔直径、也就是颗粒的直径近似成反比,因此屏上的光强分布与颗粒大小之间有一一对应关系,喷雾激光粒度仪就是根据这个原理分析颗粒大小的。
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