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激光粒度儀的主要原理

   2015年08月21日 11:05  
  1概念
  
  所謂激光粒度儀是專指通過顆粒的衍射或散射光的空間分布(散射譜)來分析顆粒大小的儀器。
  
  根據(jù)能譜穩(wěn)定與否分為靜態(tài)光散射粒度儀和動態(tài)光散射激光粒度儀
  
  2主要種類
  
  靜態(tài)激光
  
  能譜是穩(wěn)定的空間分布。主要適用于微米級顆粒的測試,經(jīng)過改進(jìn)也可將測量下限擴(kuò)展到幾十納米。
  
  動態(tài)激光
  
  根據(jù)顆粒布朗運(yùn)動的快慢,通過檢測某一個或二個散射角的動態(tài)光散射信號分析納米顆粒大小,能譜是隨時間高速變化。動態(tài)光散射原理的粒度儀僅適用于納米級顆粒的測試。
  
  光透沉降
  
  通常所說激光粒度分析儀是指衍射和散射原理的粒度儀,光透沉降儀,依據(jù)的原理是斯托克斯沉降定律而不是激光衍射/散射原理,因此這類儀器不能稱作激光粒度儀。
  
  3主要原理
  
  1激光法:激光粒度儀作為一種新型的粒度測試儀器,已經(jīng)在粉體加工、應(yīng)用與研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。它的特點(diǎn)是測試速度快、測試范圍寬、重復(fù)性和真實(shí)性好、操作簡便等等。
  
  (1)激光法的粒度測試原理:
  
  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*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(yuǎn)的地方,并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。
  
  當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時,一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象,如圖8。散射光的傳播方向?qū)⑴c主光束的傳播方向形成一個夾角θ。散射理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都告訴我們,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角就越小;顆粒越小,產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。在圖8中,散射光I1是由較大顆粒引起的;散射光I2是由較小顆粒引起的。進(jìn)一步研究表明,散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣,在不同的角度上測量散射光的強(qiáng)度,就可以得到樣品的粒度分布了。

  
  4應(yīng)用領(lǐng)域
  
  建材、化工、冶金、能源、食品、電子、地質(zhì)、軍工、航空航天、機(jī)械、高校、實(shí)驗(yàn)室,研究機(jī)構(gòu)等

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