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关于激光粒度分布测量仪测量下限的介绍
  • 发布日期:2021-11-18      浏览次数:24
    •   激光粒度分布测量仪是通过颗粒的衍射或散射光的空间分布(散射谱)来分析颗粒大小的仪器,采用Furanhofer衍射及Mie散射理论,测试过程不受温度变化、介质黏度,试样密度及表面状态等诸多因素的影响,只要将待测样品均匀地展现于激光束中,即可获得准确的测试结果。其原理原理在于米氏散射理论,米氏散射理论指的是用数学语言精确地描述了折射率为n、吸收率为m的特定物质的粒径为d的球形颗粒,在波长为A单色光照射下,散射光强度随散射角变化呈空间分布函数,此函数也称为散射谱。根据米氏散射理论可以得出颗粒越大,前向散射越强而后向散射越弱;随着颗粒粒径的减小前向散射迅速减弱而后向散射逐渐增强。
       
        激光粒度分布测量仪正是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列,测试颗粒的散射光强分布(在极坐标下),由此确定颗粒粒径的大小。这种散射谱对于特定颗粒在空间具有稳定分布的特征,因此称此种原理的仪器为静态激光粒度仪。当颗粒粒径小到一定程度(波长的1/10左右)时,光强分布变成了两个相互有重叠的圆。当颗粒非常小时,则前向圆和后向圆完全对称(此时称为瑞利散射)。所以当粒径为dm的颗粒,其散射光强分布与非常小颗粒的散射光强分布相似,以至不能被光电探测器阵列及后续的信号处理电路所分辨,则认为dm就是激光粒度仪的测量下限。此极限还与激光波长有关,研究表明,红光635nm波长的激光粒度仪的测量极限为30mm,而蓝光405nm波长的激光粒度分析仪仪的测量极限为10mm。理论上,激光粒度仪欲分辨纳米级的颗粒至少需要两个条件:
       
        1、具有更宽范围测量散射角度的光电探测器阵列;
       
        2、需要用单色性更好的激光器,首选氦氖气体激光器,单色性好,对周边温度环境波动小。在可见光的范内,10-30nm是静态激光粒度仪的测量下限。
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