浅看纳米激光粒度仪各个结构的主要特点
时间:2024-08-22 阅读:395
纳米激光粒度仪是一种先进的粒度测试仪器,它采用动态光散射原理和光子相关光谱技术来测定颗粒的大小。利用激光照射颗粒时产生的散射光,通过测量散射光的强度和角度变化,以及颗粒在液体中的布朗运动速度,来分析和确定颗粒的大小。小颗粒的布朗运动速度快,大颗粒的布朗运动速度慢,这种速度差异会导致散射光发生快慢不同的涨落起伏,从而被仪器捕捉并分析。
纳米激光粒度仪的结构特点:
1、精密的光学系统
相干光束的发射与聚焦:从激光器发出的垂直偏振的相干光束,通过透镜1会聚到样品池的中心。这种设计确保了光束能够有效地照射到待测颗粒上,从而提高散射光信号的强度和测量精度。
保温套的应用:样品池四周加有保温套,使池内温度保持恒定。这一点对于利用布朗运动速度测定颗粒大小至关重要,因为温度直接影响颗粒的扩散速度。
2、高效的样品池设计
液体介质的使用:待测颗粒分散在样品池内的液体介质中,这有助于颗粒在激光束照射下产生有效的散射信号。同时,液体介质的选择也对测量结果有重要影响,通常选择透明且低粘度的介质以减少多重散射的问题。
孔径光阑和视场光阑:透镜前置有孔径光阑,用于调节进入光电探测器的光束大小;而光电探测器前置有视场光阑,用以控制散射区的大小。这些设计可以有效控制散射光信号的收集,提高测量的准确性。
3、先进的探测器和相关器
光电探测器的类型:纳米激光粒度仪使用高性能的光电倍增管(PMT)或雪崩光电二极管检测器(APD)作为核心光电探测器。这些探测器具有高灵敏度和低噪声,能够将散射光信号高效地转换成电信号。
相关器的使用:转换成电信号的光散射信息送入相关器进行自相关运算,获得颗粒运动的扩散信息。这种数字相关器技术处理脉冲信号,利用Stokes-Einstein方程计算得出颗粒粒径大小及分布。
4、精确的测量范围
适用范围广:纳米激光粒度仪适用于测量0.1nm至10μm范围的粒径。它在测量小颗粒方面的能力尤为突出,能够提供2nm及以上的准确、可重复的数据。这一测量范围覆盖了绝大多数应用需求,包括材料科学、制药、环境监测等多个领域。
5、优化的数据处理系统
计算机反演算法:获得的相关函数送给计算机,计算机再将相关函数反演成颗粒的粒度分布数据。这种高效的数据处理系统不仅提高了测量效率,还能通过专业软件提供详尽的测试报告,包括积分、微分分布、平均粒径和比表面积等数据。