在粉體工程、材料科學(xué)以及醫(yī)藥等領(lǐng)域，顆粒的大小和分布是影響產(chǎn)品性能的關(guān)鍵因素。激光粒度儀作為一種高精度的粒度分析工具，能夠提供快速準(zhǔn)確的粒徑測量結(jié)果。下面將詳細(xì)闡述粒度儀測量粒徑的原理及其應(yīng)用。
一、基本原理
1、光散射理論：
激光粒度儀基于光散射理論，當(dāng)激光束照射到顆粒上時(shí)，會(huì)發(fā)生散射和衍射現(xiàn)象。
2、米氏散射：
對(duì)于微米級(jí)和亞微米級(jí)的顆粒，通常采用米氏散射理論來分析散射光強(qiáng)。
3、夫瑯禾費(fèi)衍射：
對(duì)于大于幾微米的顆粒，夫瑯禾費(fèi)衍射理論更為適用。
二、測量過程
1、樣品制備：
將待測樣品均勻分散在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中，形成穩(wěn)定的懸浮液。
2、激光照射：
激光束照射到樣品中的顆粒，產(chǎn)生散射和衍射光信號(hào)。
3、信號(hào)檢測：
多個(gè)探測器同時(shí)接收不同角度的散射光，記錄光強(qiáng)分布。
4、數(shù)據(jù)處理：
根據(jù)散射理論，結(jié)合光強(qiáng)分布數(shù)據(jù)，計(jì)算顆粒的粒徑分布。
三、關(guān)鍵組件
1、激光源：
提供單色、相干的光源，確保散射光信號(hào)的穩(wěn)定性。
2、光學(xué)系統(tǒng)：
包括透鏡和光束分離器，用于聚焦激光束和收集散射光。
3、探測器：
光電二極管陣列或其它光電傳感器，用于檢測散射光強(qiáng)。
4、軟件：
分析散射數(shù)據(jù)，計(jì)算出粒徑分布曲線。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
1、材料科學(xué)：
分析粉末材料的粒度，如陶瓷、金屬粉末等。
2、藥品制造：
確保藥品粉末的一致性，控制藥物釋放速率。
3、食品工業(yè)：
檢測食品顆粒的大小，影響口感和品質(zhì)。
激光粒度儀以其高精度和高分辨率的特點(diǎn)，在粒度分析領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。通過精確的光散射測量和復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，粒度儀能夠提供詳盡的粒徑分布信息，為科研和工業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量控制提供了強(qiáng)有力的支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，粒度儀的性能和應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，為更多領(lǐng)域帶來精準(zhǔn)的粒度分析解決方案。
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