光是一種電磁波,，當光束前進過程中遇到顆粒時,，將發(fā)生散射現(xiàn)象,，散射光與光束初始傳播方向形成一個夾角θ,，散射角的大小與顆粒的粒徑相關(guān)，顆粒越大,，產(chǎn)生的散射光的θ角就越?。活w粒越小,，產(chǎn)生的散射光的θ角就越大,。這樣，測量不同角度上的散射光的強度,，就可以得到樣品的粒度分布了,。
激光粒度分析儀就是利用光的散射原理測量粉顆粒大小的，是一種當前粒度測量領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的的粒度儀,。其特點是測量的動態(tài)范圍寬,、測量速度快、操作方便,，尤其適合測量粒度分布范圍寬的粉體和液體霧滴,。激光粒度儀作為一種測試性能和適用領(lǐng)域極廣的粒度測試儀器，已經(jīng)在其它粉體加工與應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,。
激光粒度儀測量原理
隨著粉體技術(shù)的發(fā)展,，對粒度分析儀的性能要求在逐步的提高，特別是粒度儀的量程要求越來越寬,。測量下限要求達到幾百甚至幾十個納米,，測量上限要求達到一千甚至幾千微米。這對新型激光粒度儀設(shè)計者提出了大的挑戰(zhàn),。
顆粒越細,，散射光的角度越小，微小顆粒的散射光甚至在360度范圍內(nèi)都有分布,。為了拓展儀器的測量下限,。需要有非常規(guī)的光學設(shè)計。
無論是何種設(shè)計的激光粒度儀，都存在一個測量窗口,，樣品在窗口中充分分散，被激光照射,，產(chǎn)生散射光,。如上圖所示，傳統(tǒng)測量窗口由于機械結(jié)構(gòu)和光學玻璃存在全反射,，總是存在一個散射光探測盲區(qū),。這個盲區(qū)大致分布在75-105度、255-285度區(qū)域內(nèi),。
顆粒越小,，分布在360度空間范圍的散射光光強差越小，當顆粒小到一定極限,，光強差將小得幾乎難以被分辨出來,。這時就到了激光粒度儀的測量下限了。圖三是散射光光強矢量圖,。可以看出,，當顆粒小到一定程度,，光強矢量圖無限接近圓形(顆粒無限接近圓心)，這時的光強差是難以分辨的,。光學設(shè)計上的障礙和散射光本身的特性決定了常規(guī)激光粒度儀的測量下限一般在0.2微米左右,。
當顆粒較大時，同樣也會遇到技術(shù)困難,。大顆粒的散射角度很小,，不容易分辨和測量。
要想有效分辨大顆粒的光強分布,?？梢院唵蔚睦L聚焦鏡頭的焦距(例如500甚至1000毫米以上)，但是焦距大將導(dǎo)致激光粒度儀的體積大幅增加,，且非常不便于小顆粒的大角度散射光探測,。同時對鏡頭的加工精度要求也會更高。這個技術(shù)難點使得常規(guī)設(shè)計的激光粒度儀的真實測量上限很難超過1000微米,。
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