了解激光粒度仪工作及测试原理

        激光粒度仪是通过颗粒的衍射或散射光（散射光谱）的空间分布来分析粒度的仪器。采用呋喃霍夫衍射和米氏散射理论，测试过程不受温度变化、介质粘度、样品密度和表面状态等多种因素影响，只要待测样品在激光中均匀显示即可光束，可以获得准确的测试结果。
  
  激光粒度仪作为一种新型的粒度检测仪器，已广泛应用于粉体加工、应用和研究等领域。它具有测试速度快、测试范围广、重复性和真实性好、操作简便等特点。
  
   01 激光粒度仪工作原理
  
  利用粒子的散射现象，根据散射光能量的分布，计算出被测粒子的粒度分布。根据现实中各种粒度测量仪器的工作原理，我们不妨将“粒度"定义如下：当被测粒子的某种物理性质或物理行为类似于均质球体（或两者的组合）时) 的某一直径，则该球体（或其组合）的直径被视为被测粒子的等效粒径（或粒径分布）。
  
  该定义包含以下含义：
  
   (1) 粒度测量本质上是通过将被测粒子与相同材料制成的球体进行比较而获得的；
  
   (2) 不同原理的仪器选择不同的物理特性或物理行为作为参考量进行比较，例如：沉降仪选择沉降速度，激光粒度仪选择散射光能分布，筛分方法选择颗粒能否通过筛子，等等。; n
   (3) 将待测粒子的某种物理性质或物理行为与同质球体进行比较时，有时可以找到一个（或一组）具有*相同特性的球体（如库尔特计数器），有时您只能找到相似的球体。由于“相同"在理论上可以看作是“相似"的特例，因此在定义中使用“相似"一词是为了使定义更加普遍；被测粒子的某种物理性质或物理行为被用作均质球体。比较的时候，有时可以找一个一定直径的球来对应，有时需要不同大小的球组合来对应才相似。
  
   02 激光粒度仪的原理
  
  激光粒度分析仪根据粒子引起激光散射的物理现象来测试粒度分布。由于激光具有良好的单色性和*的方向性，平行的激光束将在无限空间内照射到无限远的地方而不受阻碍。地方，并且在传播过程中几乎没有分歧。
  
  当光束被粒子阻挡时，一部分光会发生散射，如图8所示。散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成角度θ。散射理论和实验结果告诉我们，散射角 θ 的大小与粒子的大小有关。粒子越大，散射光的角度θ越小；粒子越小，散射光的角度θ越大。在图 8 中，散射光 I1 是由较大的颗粒引起的；散射光 I2 是由较小的颗粒引起的。进一步的研究表明，散射光的强度代表了这种尺寸的粒子数量。这样，通过测量不同角度散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布。
  
   03 激光粒度仪主要分为三种
  
  1静态激光
  
  能谱是一个稳定的空间分布。主要适用于微米级粒子的测试，改进后测量下限可扩展至几十纳米。
  
   2动态激光
  
  根据粒子的布朗运动，通过检测一个或两个散射角的动态光散射信号来分析纳米粒子的尺寸。能谱随时间高速变化。基于动态光散射原理的粒度分析仪仅适用于纳米级颗粒的测量。
  
   3透光沉降
  
  一般来说，激光粒度仪是指基于衍射和散射原理的粒度分析仪。光透射沉降装置是基于斯托克斯沉降定律而不是激光衍射/散射原理，因此不能将此类仪器称为激光粒度分析仪。