激光粒度儀測(cè)量粒度的原理是米氏散射理論。米氏散射理論用數(shù)學(xué)語(yǔ)言準(zhǔn)確描述折射率為n、吸收率為m、粒徑為d的球形顆粒,在波長(zhǎng)為λ的激光照射下,散射光強(qiáng)度隨散射角θ變化的空間分布函數(shù),此函數(shù)也稱(chēng)為散射譜。根據(jù)米氏散射理論,大顆粒的前向散射光很強(qiáng)而后向散射很弱;小顆粒的前向散射光弱而后向散射光很強(qiáng)。
激光粒度儀產(chǎn)品優(yōu)劣的幾個(gè)關(guān)鍵考驗(yàn)點(diǎn)。
有幾個(gè)關(guān)鍵考驗(yàn)點(diǎn),具體如下:
1、掃描速度
掃描速度快可提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,重復(fù)性和穩(wěn)定性。不同廠(chǎng)家的儀器掃描速度不同,從1次/秒到1000次/秒。一般來(lái)講,循環(huán)掃描測(cè)試次數(shù)越多,平均結(jié)果的準(zhǔn)確性越好,故速度越高越好;噴射式干法和噴霧更要求速度越高越好;自由降落式干法雖然速度不快,但由于粒子只通過(guò)樣品區(qū)一次,速度也是快一些好。用戶(hù)每天需要處理的樣品量,也是考慮速度的因素。
2、粒度測(cè)量范圍
粒度范圍寬,適合的應(yīng)用廣。不僅要看其儀器所報(bào)出的范圍,而是看超出主檢測(cè)器面積的小粒子散射如何檢測(cè)。
較好的途徑是全范圍直接檢測(cè),這樣才能保證本底扣除的一致性。不同方法的混合測(cè)試,再用計(jì)算機(jī)擬合成一張圖譜,肯定帶來(lái)誤差。
3、激光光源
一般選用2mW激光器,功率太小則散射光能量低,造成靈敏度低;另外,氣體光源波長(zhǎng)短,穩(wěn)定性?xún)?yōu)于固體光源。
4、檢測(cè)器
檢測(cè)器因?yàn)榧す庋苌涔猸h(huán)半徑越大,光強(qiáng)越弱,極易造成小粒子信/噪比降低而漏檢,所以對(duì)小粒子的分布檢測(cè)能體現(xiàn)儀器的好壞。檢測(cè)器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形,半圓形和扇形幾個(gè)階段。
5、準(zhǔn)確性和重復(fù)性指標(biāo)
準(zhǔn)確性和重復(fù)性指標(biāo)越高越好。采用NIST標(biāo)準(zhǔn)粒子檢測(cè)。
6、使用和維護(hù)的簡(jiǎn)便性
關(guān)于這一點(diǎn),在購(gòu)買(mǎi)之前往往被忽視,而實(shí)際上直接決定了儀器使用效率和壽命。了解的方法是對(duì)儀器結(jié)構(gòu)的了解和其他已有用戶(hù)的反映。
拆卸、清洗是否方便:粒度儀分為主機(jī)和分散器兩部分。而樣品流動(dòng)池總是需要定期清洗的,清洗間隔視樣品性質(zhì)而定。將主機(jī)和分散器合二為一的儀器往往將樣品池深置于儀器內(nèi)部,取出和拆卸均很繁瑣,且極易碰壞光路系統(tǒng)。
7、穩(wěn)定性
儀器穩(wěn)定性包括光路的穩(wěn)定性和分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和周?chē)h(huán)境的影響。一般來(lái)講選用氣體激光器,使用光學(xué)平臺(tái),有助于光路的穩(wěn)定。內(nèi)部發(fā)熱部件將影響光路周?chē)h(huán)境。
穩(wěn)定性指標(biāo)在廠(chǎng)家儀器說(shuō)明中沒(méi)有,用戶(hù)只能憑對(duì)于儀器結(jié)構(gòu)的判斷和參觀或詢(xún)問(wèn)其他長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)的用戶(hù)來(lái)判斷。
8、是否使用*的米氏理論
因?yàn)槊资瞎馍⒗碚摲浅?fù)雜,數(shù)據(jù)處理量大,所以有些廠(chǎng)家忽略顆粒本身折光和吸收等光學(xué)性質(zhì),采用近似的米氏理論,造成適用范圍受限制,漏檢幾率增大等問(wèn)題。
9、可自動(dòng)對(duì)中,無(wú)需要換鏡頭,可自動(dòng)校正。