激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測(cè)試粒度分布的。
由于激光具有很好的單色性和極強(qiáng)的方向性，所以在沒有阻礙的無(wú)限空間中激光將會(huì)照射到無(wú)窮遠(yuǎn)的地方，并且在傳播過(guò)程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。
下面介紹下儀器的日常維護(hù)：
在日常存放和使用儀器時(shí)，以下幾點(diǎn)都是必須做到的：
1、儀器的全套設(shè)備不論是否處于工作狀態(tài)，都應(yīng)放置在清潔干燥的環(huán)境中。
2、粒度儀的全套設(shè)備不用時(shí)應(yīng)蓋上致密的防塵布。
3、當(dāng)測(cè)完一種樣品，必須取下進(jìn)樣料斗，讓儀器自動(dòng)執(zhí)行清洗料倉(cāng)程序，確保下一種樣品的測(cè)量的可靠性。并且用毛刷清除進(jìn)樣料斗上的殘余樣品。
4、粒度儀測(cè)量單元連續(xù)開機(jī)時(shí)間不宜超過(guò)5小時(shí)。
5、空氣壓縮機(jī)應(yīng)參照說(shuō)明書定期更換機(jī)油。
6、吸塵器收到的測(cè)試廢料要定期清理?；虍?dāng)儀器指示負(fù)壓不足時(shí)，必須清理。
7、計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)必須按規(guī)定的步驟進(jìn)行，切不可貿(mào)然關(guān)斷電源，否則可能造成難以彌補(bǔ)的損失。
激光粒度儀的光路由發(fā)射、接受和測(cè)量窗口等三部分組成。
發(fā)射部分由光源和光束處理器件組成，主要是為儀器提供單色的平行光作為照明光。接收器是儀器光學(xué)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。
測(cè)量窗口主要是讓被測(cè)樣品在完全分散的懸浮狀態(tài)下通過(guò)測(cè)量區(qū)，以便儀器獲得樣品的粒度信息。
激光粒度儀系列產(chǎn)品采用全程米氏理論和多種分布模型的數(shù)據(jù)處理方式，使該儀器具有準(zhǔn)確可靠、測(cè)試速度快、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)便等突出特點(diǎn)。
所謂激光粒度儀是專指通過(guò)顆粒的衍射或散射光的空間分布（散射譜）來(lái)分析顆粒大小的儀器。根據(jù)激光散射原理，顆粒大小不同，散射光能量隨散射角度的分布也不同，此種分布稱為散射譜。激光粒度儀就是通過(guò)檢測(cè)顆粒群的散射譜反演顆粒大小及其分布的。
1、為什麼散射/衍射激光粒度儀必須采用激光作光源
激光粒度儀是通過(guò)檢測(cè)顆粒的散射譜來(lái)分析顆粒大小與分布的，因此能否獲得清晰的散射譜至關(guān)重要，激光是一種準(zhǔn)直性，單色性良好的光源，只有采用激光才能在散射/衍射粒度儀器中得到清晰的散射譜分布。用多種波長(zhǎng)混合的光源不可能獲得清晰的散射譜，只能獲得多種散射譜的疊加，因此不能用于粒度儀。
在多種激光器中半導(dǎo)體激光與氣體激光相比，氣體光源波長(zhǎng)短，線寬窄，單色性好，穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于半導(dǎo)體光源。因此微納與大多數(shù)專業(yè)公司選用了氣體激光器作為測(cè)量光源。
2、激光粒度儀與其他方法相比有什么優(yōu)勢(shì)？
激光粒度儀的光路實(shí)際是一個(gè)二維傅立葉變換器，因此具有傅立葉變換的許多特點(diǎn)：1、所有顆粒的散射信息是以光速并行傳輸?shù)竭_(dá)光電探測(cè)器的，因此速度快無(wú)與倫比；2、探測(cè)器可以做的非常窄大約幾個(gè)微米，因此分辨率非常高；3、測(cè)試過(guò)程顆粒散射不會(huì)受到人為因素的干擾，因此測(cè)試重復(fù)性超群；4、根據(jù)傅立葉變換的平移不變性，顆粒在樣品池中的運(yùn)動(dòng)速度不會(huì)影響頻譜分布，因此適用于動(dòng)態(tài)顆粒的測(cè)試，這是其他粒度測(cè)試方法所無(wú)法比擬的，這成為了顆粒在線測(cè)試?yán)碚撘罁?jù)。
3、激光粒度儀測(cè)量下限是多少？
激光粒度儀測(cè)量粒度的原理是MIE散射理論。MIE散射理論用數(shù)學(xué)語(yǔ)言精確描述了折射率為n、吸收率為m的特定物質(zhì)的，粒徑為d球型顆粒，在波長(zhǎng)為λ單色光照射下，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)也稱為散射譜。根據(jù)MIE散射理論可以看出顆粒越大，前向散射越強(qiáng)而后向散射越弱；隨著顆粒粒徑的減小，前向散射迅速減弱而后向散射逐漸增強(qiáng)。激光粒度儀正是通過(guò)設(shè)置在不同散射角度的光電探測(cè)器陣列，測(cè)試顆粒的散射譜，由此確定顆粒粒徑的大小。這種散射譜對(duì)于特定顆粒在空間具有穩(wěn)定分布的特征，因此稱此種原理的儀器為靜態(tài)激光粒度儀。
但是當(dāng)顆粒粒徑小到一定的程度dm，與另一種更小顆粒dm-δ相比，如果二種顆粒的散射譜非常相似，以至不能被光電探測(cè)器陣列所分辨，就認(rèn)為達(dá)到了激光粒度儀的測(cè)量極限，此粒徑dm就是激光粒度儀的測(cè)量下限。
此極限還與激光波長(zhǎng)有關(guān)，研究表明紅光635nm波長(zhǎng)的激光測(cè)量極限為50納米，而藍(lán)光405nm波長(zhǎng)的激光測(cè)量理論極限為20nm。
理論上，靜態(tài)激光粒度儀欲分辨納米級(jí)的顆粒至少需要二個(gè)條件：
1、具有測(cè)量后向散射的光電探測(cè)器陣列
2、需要用波長(zhǎng)更短的激光器。在可見光的范圍內(nèi)，20nm是靜態(tài)激光粒度儀的理論測(cè)量下限。
激光粒度儀的工作原理是基于光的散射理論與衍射理論。
當(dāng)光束投射到儀器的分散系統(tǒng)時(shí)，可以發(fā)生光的吸收、反射、散射、衍射。
當(dāng)入射光的頻率與分子的固有頻率相同時(shí)，發(fā)生光的吸收；
當(dāng)入射光的波長(zhǎng)小于分散粒子的尺寸時(shí)，則發(fā)生光的反射、衍射等；若入射光的波長(zhǎng)大于分散相粒子的尺寸時(shí)，發(fā)生光的散射。
一般0.1μm以下的顆粒，衍射現(xiàn)象消失，主要發(fā)生散射現(xiàn)象；
0.1～10μm的顆粒，也是以衍射光為主，顆粒會(huì)產(chǎn)生部分的折射和散射光；大于10μm的顆粒，散射和折射都消失，以衍射為主。
根據(jù)夫瑯和夫衍射理論，對(duì)于10μm，0.1～10μm的顆粒，衍射角的大小與顆粒的大小有關(guān)，衍射光的強(qiáng)度與顆粒的數(shù)量有關(guān)，由此可以確定顆粒的尺寸及數(shù)量。
對(duì)于0.1μm以下0.1～10μm的顆粒，根據(jù)米氏散射理論，既考慮光的衍射，同時(shí)也考慮光的散射和折射，根據(jù)顆粒的綜合折射系數(shù)，進(jìn)行計(jì)算，從而求出顆粒的大小及尺寸。
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