激光粒度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,根据能谱稳定与否分为静态光散射粒度仪和动态光散射激光粒度仪。
激光粒度仪的特点:
(1)功能强大的软件系统
激光粒度分布仪系统是集光、机、电、计算机为一体的高科技产品,数据处理有专用的计算机分析系统软件完成,同时由打印机完成测试报告的输出。
(2)独特的光路一体化技术
优化的反傅立叶光学变换设计,结合独特的光路一体化结构,使光路更加稳定,长期使用,无须调整;先进的机械设计与加工工艺,使仪器的结构更紧凑合理;
流线型的设计,美观大方,使用与维护更为方便;有效的屏蔽与抗干扰技术,使仪器的电气等性能更加稳定。
(3)高灵敏大角度光电接收器阵列
独特的光电接收器阵列设计,有效提高了仪器的分辨率。主向光电接收器,共有71个光电池,最大探测角达21.5°;
非均匀交叉排列的侧向光电接收器,共5个光电池,其中,最大侧向角度达75°。
(4)长久耐用
采用波长635nm,功率3mw半导全激光器,使用寿命在25000个小时以上有效提高了激光粒度分布仪的使用和存放时间。
(5)优秀的H.Golub分布反演算法
HYL系列激光粒度测试系统完全采用先进的全Mie散射理论作为基础,并采用优良的H.Golub分布反演算法;
结合独特的仪器硬件设计,使您测试的样品无论是单分布的,还是混合的,都能够使测试数据更加精确、快捷。
(6)输出结果格式灵活
报告单格式的输出格式灵活,可根据使用者的需要,编辑包括累计粒度分布数据与曲线、区间粒度分布数据与直方图和各种典型粒径值等内容。
(7)符合国际标准ISO13320-1
为了满足用户对测试结果的准确性及重复性等可追踪性的要求,HYL系列激光粒度分布仪完全符合ISO13320-1国际标准。每台激光粒度仪都严格经国家标准物质的检验,各项指标完全合格后方可投入市场。
所谓激光粒度仪是专指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。根据激光散射原理,颗粒大小不同,散射光能量随散射角度的分布也不同,此种分布称为散射谱。激光粒度仪就是通过检测颗粒群的散射谱反演颗粒大小及其分布的。
1、为什麽散射/衍射激光粒度仪必须采用激光作光源
激光粒度仪是通过检测颗粒的散射谱来分析颗粒大小与分布的,因此能否获得清晰的散射谱至关重要,激光是一种准直性,单色性良好的光源,只有采用激光才能在散射/衍射粒度仪器中得到清晰的散射谱分布。用多种波长混合的光源不可能获得清晰的散射谱,只能获得多种散射谱的叠加,因此不能用于粒度仪。
在多种激光器中半导体激光与气体激光相比,气体光源波长短,线宽窄,单色性好,稳定性远优于半导体光源。因此微纳与大多数专业公司选用了气体激光器作为测量光源。
2、激光粒度仪与其他方法相比有什么优势?
激光粒度仪的光路实际是一个二维傅立叶变换器,因此具有傅立叶变换的许多特点:1、所有颗粒的散射信息是以光速并行传输到达光电探测器的,因此速度快无与伦比;2、探测器可以做的非常窄大约几个微米,因此分辨率非常高;3、测试过程颗粒散射不会受到人为因素的干扰,因此测试重复性超群;4、根据傅立叶变换的平移不变性,颗粒在样品池中的运动速度不会影响频谱分布,因此适用于动态颗粒的测试,这是其他粒度测试方法所无法比拟的,这成为了颗粒在线测试理论依据。
3、激光粒度仪测量下限是多少?
激光粒度仪测量粒度的原理是MIE散射理论。MIE散射理论用数学语言精确描述了折射率为n、吸收率为m的特定物质的,粒径为d球型颗粒,在波长为λ单色光照射下,散射光强度随散射角θ变化的空间分布函数,此函数也称为散射谱。根据MIE散射理论可以看出颗粒越大,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,测试颗粒的散射谱,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。
但是当颗粒粒径小到一定的程度dm,与另一种更小颗粒dm-δ相比,如果二种颗粒的散射谱非常相似,以至不能被光电探测器阵列所分辨,就认为达到了激光粒度仪的测量极限,此粒径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波长的激光测量极限为50纳米,而蓝光405nm波长的激光测量理论极限为20nm。
理论上,静态激光粒度仪欲分辨纳米级的颗粒至少需要二个条件:
1、具有测量后向散射的光电探测器阵列
2、需要用波长更短的激光器。在可见光的范围内,20nm是静态激光粒度仪的理论测量下限。
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