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納米激光粒度儀的選擇 激光粒度儀是如何工作的

時間:2020-06-30    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
【導(dǎo)讀】納米激光粒度儀采用動態(tài)光散射原理和光子相關(guān)光譜技術(shù),根據(jù)顆粒在液體中的布朗運動的速度測定顆粒大小。小顆粒布朗運動速度快,大顆粒布朗運動速度慢,激光照射



    納米激光粒度儀采用動態(tài)光散射原理和光子相關(guān)光譜技術(shù),根據(jù)顆粒在液體中的布朗運動的速度測定顆粒大小。小顆粒布朗運動速度快,大顆粒布朗運動速度慢,激光照射這些顆粒,不同大小的顆粒將使散射光發(fā)生快慢不同的漲落起伏。


    光子相關(guān)光譜法就根據(jù)特定方向的光子漲落起伏分析其顆粒大小。因此本儀器具有原理先進、精度極高的特點,從而保證了測試結(jié)果的真實性和有效性,2009年推向國內(nèi)市場,是國內(nèi)*臺納米激光粒度儀,也是國內(nèi)技術(shù)zui成熟的激光粒度儀。

 


    主要技術(shù)參數(shù):


    規(guī)格型號 Winner801


    執(zhí)行標準 GB/T19627-2005 / ISO13321:1996


    測試范圍 1-5000nm(與樣品有關(guān))


    準確度誤差<5%(國家標準樣品)


    重復(fù)性誤差<5%(國家標準樣品)


    激光 λ= 532nm,LD泵浦激光器


    探測器 光電倍增管(PMT)


    散射角 90o


    樣品池 10mm×10mm , 4mL


    測試溫度 10-35 ℃


    測試速度<10 Min


    數(shù)字相關(guān)器主要參數(shù): 規(guī)格型號 CR140


    自相關(guān)通道 140


    基線通道 4


    延遲時間 400ns-10ms 可調(diào)


    zui小分辨時間 8ns


    運算速度 125M/s


    無溢出時間 >1h


    分析軟件:在Windows98/2000/XP系統(tǒng)下運行,操作界面友好,菜單提示完整,測試報告數(shù)據(jù)齊全,結(jié)果有積分、 微分分布、平均粒徑和比表面積等數(shù)據(jù),中、英文版本軟件供選擇使用。


    優(yōu)勢:


    高靈敏度與信噪比:


    本儀器的探測器采用專業(yè)級高性能光電倍增管(PMT),對光子信號具有極高的靈敏度和信噪比,從而保證了測試結(jié)果的準確度。


    極高的分辨能力:


    使用PCS技術(shù)測定納米級顆粒大小,必須能夠分辨納秒級信號起伏。本儀器的核心部件采用微納公司研制的CR140數(shù)字相關(guān)器,具有識別8ns的極高分辨能力和極高的信號處理速度,因此可以得到準確的測定結(jié)果。


    超強的運算功能:


    本儀器采用自行研制的高速數(shù)字相關(guān)器CR140進行數(shù)據(jù)采集與實時相關(guān)運算,其數(shù)據(jù)處理速度高達125M,從而實時有效地反映顆粒的動態(tài)光散射信息。


    穩(wěn)定的光路系統(tǒng):


    采用短波長LD泵浦激光光源和光纖技術(shù)搭建而成的光路系統(tǒng),使光子相關(guān)譜探測系統(tǒng)不僅體積小,而且具有很強的抗干擾能力,從而保證了測試的穩(wěn)定性。


    應(yīng)用范圍:


    化工、電子、電池材料、造紙、冶金、陶瓷、建材、化妝品、磨料、醫(yī)藥、涂料、食品、農(nóng)藥、金屬與非金屬粉末、碳酸鈣、氧化鋁、稀土、顏料、等各種行業(yè)粉料、乳液料的粒度分布測試。





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激光粒度儀的工作原理

    激光粒度儀是通過測量顆粒群的衍射光譜經(jīng)計算機處理來分析其顆粒分布的。它可用來測量各種固態(tài)顆粒、霧滴、氣泡及任何兩相懸浮顆粒狀物質(zhì)的粒度分布、測量運動顆粒群的粒徑分布。

 

    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)象測試粒度分布的。

    由于激光具有很好的單色性和極強的方向性,所以一束平行的激光在沒有阻礙的無限空間中將會照射到無限遠的地方,并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。

    當光束遇到顆粒阻擋時,一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象。散射光的傳播方向?qū)⑴c主光榮的傳播方向形成一個夾角θ。

    散射理論和結(jié)果證明,散射角θ的大小與顆粒的大小有關(guān),顆粒越大,產(chǎn)生的散射光的θ角就越??;顆粒越小, 產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。

    激光粒度儀經(jīng)典的光路由發(fā)射、接受和測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。測量窗口主要是讓被測樣品在完全分散的懸浮狀態(tài)下通過測量區(qū),以便儀器獲得樣品的粒度信息。

    接收器由傅立葉選鏡和光電探測器陣列組成。所謂傅立葉選鏡就是針對物方在無限遠,像方在后焦面的情況消除像差的選鏡。激光粒度儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)是一個光學(xué)傅立葉變換系統(tǒng),即系統(tǒng)的觀察面為系統(tǒng)的后焦面。

    由于焦平面上的光強分布等于物體(不論其放置在透鏡前的什么位置)的光振幅分布函數(shù)的數(shù)學(xué)傅立葉變換的模的平方,即物體光振幅分布的頻譜。

    激光粒度儀將探測器放在透鏡的后焦面上,因此相同傳播方向的平行光將聚焦在探測器的同一點上。

    據(jù)測器由多個中心在光軸上的同心圓環(huán)組成,每一環(huán)是一個獨立的探測單元。這樣的探測器又稱為環(huán)形光電探測器陣列,簡稱光電探測器陣列。

    激光器發(fā)出的激光束經(jīng)聚焦、低通濾波和準直后,變成直徑為8~25 mm的平行光。平行光束照到測量窗口內(nèi)的顆粒后,發(fā)生散射。散射光經(jīng)過傅立葉透鏡后,同樣散射角的光被聚焦到探測器的同一半徑上。

    一個探測單元輸出的光電信號就代表一個角度范圍(大小由探測器的內(nèi)、外半徑之差及透鏡的焦距決定)內(nèi)的散射光能量,各單元輸出的信號就組成了散射光能的分布。

    盡管散射光的強度分布總是中心大,邊緣小,但是由于探測單元的面積總是里面小外面大,所以測得的光能分布的峰值一般是在中心和邊緣之間的某個單元上。

    當顆粒直徑變小時,散射光的分布范圍變大,光能分布的峰值也隨之外移。所以不同大小的顆粒對應(yīng)于不同的光能分布,反之由測得的光能分布就可推算樣品的粒度分布。

    測量下限是激光粒度儀重要的技術(shù)指標。激光粒度儀光學(xué)結(jié)構(gòu)的改進基本上都是為了擴展其測量下限或是小顆粒段的分辨率基本思路是增大散射光的測量范圍、測量精度或者減少照明光的波長。

標簽: 激光粒度儀
激光粒度儀 激光粒度儀的工作原理_激光粒度儀

激光粒度儀使用后的維護工作

  激光粒度儀可廣泛適用于化工、材料、醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、核工業(yè)、電子、電池材料、冶金、建材、化妝品、催化劑、石墨、顏料等各種行業(yè)粉料的粒度測試。

  激光粒度儀的檢測準確與否,不僅和儀器本身有關(guān)系,儀器的日常維護也很重要。經(jīng)過一段時間使用后有以下幾點注意事項:

  1、儀器硬件是否正常,能不能和電腦正常連接,能做出基準為正常;超聲攪拌循環(huán)系統(tǒng)是否能夠正常工作。循環(huán)主要是儀器內(nèi)水泵為動力,樣品池上方圓孔有水流出且沒有明顯氣泡為正常。

  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,光路是不是有偏光現(xiàn)象,可以在樣品窗前遮擋,近似圓為正常;最后,光線能不能從正面向儀器右手邊綠色探測器出來,出來光近似圓為正常。

  3、清潔維護。每次做完實驗后,一定要及時清洗,避免污染實驗內(nèi)部系統(tǒng),影響試驗結(jié)果。使用一段時間后,也要定期清洗樣品窗。

  4、基準的判斷。儀器正不正常大部分問題可有基準判斷出來,如何做基準顯得尤為重要。在樣品池里加上水(以水為例),點擊排液按鈕,有水排出關(guān)閉,打開循環(huán)按鈕,樣品池上孔有水出來為準。而后操作軟件做基準,出來的一系列藍色的小柱子即基準圖。

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激光粒度儀 激光粒度儀使用后的維護工作_激光粒度儀

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