纳米激光粒度仪采用动态光散射原理和光子相关光谱技术,根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小。小颗粒布朗运动速度快,大颗粒布朗运动速度慢,激光照射这些颗粒,不同大小的颗粒将使散射光发生快慢不同的涨落起伏。
光子相关光谱法就根据特定方向的光子涨落起伏分析其颗粒大小。因此本仪器具有原理先进、精度极高的特点,从而保证了测试结果的真实性和有效性,2009年推向国内市场,是国内*台纳米激光粒度仪,也是国内技术zui成熟的激光粒度仪。
主要技术参数:
规格型号 Winner801
执行标准 GB/T19627-2005 / ISO13321:1996
测试范围 1-5000nm(与样品有关)
准确度误差<5%(国家标准样品)
重复性误差<5%(国家标准样品)
激光 λ= 532nm,LD泵浦激光器
探测器 光电倍增管(PMT)
散射角 90o
样品池 10mm×10mm , 4mL
测试温度 10-35 ℃
测试速度<10 Min
数字相关器主要参数: 规格型号 CR140
自相关通道 140
基线通道 4
延迟时间 400ns-10ms 可调
zui小分辨时间 8ns
运算速度 125M/s
无溢出时间 >1h
分析软件:在Windows98/2000/XP系统下运行,操作界面友好,菜单提示完整,测试报告数据齐全,结果有积分、 微分分布、平均粒径和比表面积等数据,中、英文版本软件供选择使用。
优势:
高灵敏度与信噪比:
本仪器的探测器采用专业级高性能光电倍增管(PMT),对光子信号具有极高的灵敏度和信噪比,从而保证了测试结果的准确度。
极高的分辨能力:
使用PCS技术测定纳米级颗粒大小,必须能够分辨纳秒级信号起伏。本仪器的核心部件采用微纳公司研制的CR140数字相关器,具有识别8ns的极高分辨能力和极高的信号处理速度,因此可以得到准确的测定结果。
超强的运算功能:
本仪器采用自行研制的高速数字相关器CR140进行数据采集与实时相关运算,其数据处理速度高达125M,从而实时有效地反映颗粒的动态光散射信息。
稳定的光路系统:
采用短波长LD泵浦激光光源和光纤技术搭建而成的光路系统,使光子相关谱探测系统不仅体积小,而且具有很强的抗干扰能力,从而保证了测试的稳定性。
应用范围:
化工、电子、电池材料、造纸、冶金、陶瓷、建材、化妆品、磨料、医药、涂料、食品、农药、金属与非金属粉末、碳酸钙、氧化铝、稀土、颜料、等各种行业粉料、乳液料的粒度分布测试。
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激光粒度仪是通过测量颗粒群的衍射光谱经计算机处理来分析其颗粒分布的。它可用来测量各种固态颗粒、雾滴、气泡及任何两相悬浮颗粒状物质的粒度分布、测量运动颗粒群的粒径分布。
激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。
由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。
当光束遇到颗粒阻挡时,一部分光将发生散射现象。散射光的传播方向将与主光荣的传播方向形成一个夹角θ。
散射理论和结果证明,散射角θ的大小与颗粒的大小有关,颗粒越大,产生的散射光的θ角就越小;颗粒越小, 产生的散射光的θ角就越大。
激光粒度仪经典的光路由发射、接受和测量窗口等三部分组成。发射部分由光源和光束处理器件组成,主要是为仪器提供单色的平行光作为照明光。
接收器是仪器光学结构的关键。测量窗口主要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区,以便仪器获得样品的粒度信息。
接收器由傅立叶选镜和光电探测器阵列组成。所谓傅立叶选镜就是针对物方在无限远,像方在后焦面的情况消除像差的选镜。激光粒度仪的光学结构是一个光学傅立叶变换系统,即系统的观察面为系统的后焦面。
由于焦平面上的光强分布等于物体(不论其放置在透镜前的什么位置)的光振幅分布函数的数学傅立叶变换的模的平方,即物体光振幅分布的频谱。
激光粒度仪将探测器放在透镜的后焦面上,因此相同传播方向的平行光将聚焦在探测器的同一点上。
据测器由多个中心在光轴上的同心圆环组成,每一环是一个独立的探测单元。这样的探测器又称为环形光电探测器阵列,简称光电探测器阵列。
激光器发出的激光束经聚焦、低通滤波和准直后,变成直径为8~25 mm的平行光。平行光束照到测量窗口内的颗粒后,发生散射。散射光经过傅立叶透镜后,同样散射角的光被聚焦到探测器的同一半径上。
一个探测单元输出的光电信号就代表一个角度范围(大小由探测器的内、外半径之差及透镜的焦距决定)内的散射光能量,各单元输出的信号就组成了散射光能的分布。
尽管散射光的强度分布总是中心大,边缘小,但是由于探测单元的面积总是里面小外面大,所以测得的光能分布的峰值一般是在中心和边缘之间的某个单元上。
当颗粒直径变小时,散射光的分布范围变大,光能分布的峰值也随之外移。所以不同大小的颗粒对应于不同的光能分布,反之由测得的光能分布就可推算样品的粒度分布。
测量下限是激光粒度仪重要的技术指标。激光粒度仪光学结构的改进基本上都是为了扩展其测量下限或是小颗粒段的分辨率基本思路是增大散射光的测量范围、测量精度或者减少照明光的波长。
激光粒度仪可广泛适用于化工、材料、医药、食品、农药、核工业、电子、电池材料、冶金、建材、化妆品、催化剂、石墨、颜料等各种行业粉料的粒度测试。
激光粒度仪的检测准确与否,不仅和仪器本身有关系,仪器的日常维护也很重要。经过一段时间使用后有以下几点注意事项:
1、仪器硬件是否正常,能不能和电脑正常连接,能做出基准为正常;超声搅拌循环系统是否能够正常工作。循环主要是仪器内水泵为动力,样品池上方圆孔有水流出且没有明显气泡为正常。
2、光路是否正常。首先,激光管是不是可以正常工作,能出光;其次,光路是不是有偏光现象,可以在样品窗前遮挡,近似圆为正常;最后,光线能不能从正面向仪器右手边绿色探测器出来,出来光近似圆为正常。
3、清洁维护。每次做完实验后,一定要及时清洗,避免污染实验内部系统,影响试验结果。使用一段时间后,也要定期清洗样品窗。
4、基准的判断。仪器正不正常大部分问题可有基准判断出来,如何做基准显得尤为重要。在样品池里加上水(以水为例),点击排液按钮,有水排出关闭,打开循环按钮,样品池上孔有水出来为准。而后操作软件做基准,出来的一系列蓝色的小柱子即基准图。