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。