選擇(ze)激(ji)光(guang)粒子(zi)計(ji)數器的(de)方法(fa)

                                                            選擇(ze)激(ji)光(guang)粒子(zi)計(ji)數器的(de)方法(fa)

    粒度(du)分析(xi)方法(fa)通(tong)常(chang)采用(yong)篩(shai)分(fen)或沈(chen)降法。常用(yong)的(de)沈(chen)降法存在著(zhe)檢(jian)測速(su)度(du)慢(粒子(zi)計(ji)數器)、重復性(xing)差、對非球(qiu)型(xing)粒子(zi)誤(wu)差大、不(bu)適用(yong)於混合(he)物料(liao)(粒子(zi)計(ji)數器)、動(dong)態範圍窄等(deng)缺點。隨(sui)著(zhe)激(ji)光(guang)衍(yan)射(she)法(fa)的(de)發(fa)明，粒度(du)測量(liang)*克服(fu)了(le)沈(chen)降法所帶(dai)來(lai)的弊(bi)端，大大減(jian)輕(qing)了(le)勞(lao)動(dong)強度(du)及(ji)加(jia)快(kuai)了(le)樣(yang)品檢測速(su)度(du)。 
　　激(ji)光(guang)衍(yan)射(she)法(fa)測量(liang)粒度(du)大小基(ji)於以下(xia)事(shi)實：即小粒子(zi)對激光(guang)的散(san)射角(jiao)大，大粒子(zi)對激光(guang)的散(san)射角(jiao)小。通過(guo)散(san)射角(jiao)的(de)大小測量(liang)即可(ke)換算(suan)出粒子(zi)大小。其(qi)依(yi)據的光(guang)學理論為(wei)米(mi)氏理論和(he)弗(fu)朗霍(huo)夫理論。其(qi)中(zhong)弗(fu)朗霍(huo)夫理論為(wei)大顆(ke)粒米(mi)氏理論的(de)近似(si)，即忽略了(le)米(mi)氏理論的(de)虛(xu)數子(zi)集(ji)，並(bing)且假定(ding)顆(ke)粒不(bu)透(tou)明(ming)；並(bing)忽略光(guang)散(san)射系(xi)數和吸(xi)收系(xi)數，即設定(ding)所有(you)分散(san)劑和(he)分(fen)散(san)質的(de)光(guang)學參(can)數均為(wei)1，因此數學處理上要簡單(dan)得多，對有(you)色(se)物質(zhi)和小粒子(zi)誤(wu)差也大得多。同樣(yang)，近似(si)的(de)米(mi)氏理論對乳化(hua)液也不(bu)適用(yong)。 
　　另(ling)外(wai)，根據瑞利散(san)射定(ding)律，散(san)射光(guang)的光(guang)強與(yu)顆(ke)粒直徑的六(liu)次方成正(zheng)比(bi)，與(yu)散(san)射光(guang)的光(guang)源波長(chang)的四次方成反比(bi)。這(zhe)意(yi)味著(zhe)顆(ke)粒直徑減少10倍(bei)，散(san)射光(guang)強減(jian)弱(ruo)100萬倍(bei)!而(er)光(guang)源波長(chang)越短，散(san)射光(guang)強度(du)越高(gao)。 
　　再者，由於小粒子(zi)散(san)射角(jiao)大，而(er)主(zhu)檢(jian)測器(qi)面(mian)積(ji)有(you)限，壹般只能接受到(dao)最(zui)多45度(du)角(jiao)的(de)散(san)射光(guang)(即大於0.5微米(mi)的粒子(zi))。那(na)麽，如何檢測小粒子(zi)，如(ru)何(he)克(ke)服小粒子(zi)光(guang)散(san)射能(neng)量(liang)低，超出主(zhu)檢(jian)測器(qi)範圍的(de)問(wen)題(ti)，就成為評價(jia)激光(guang)粒度(du)分析(xi)技術(shu)的關(guan)鍵（粒子(zi)計(ji)數器）。 
　　所(suo)以，判斷(duan)激光(guang)粒度(du)分析(xi)儀(yi)（粒子(zi)計(ji)數器）的(de)優(you)劣(lie)，主(zhu)要看(kan)其(qi)以下(xia)幾(ji)個(ge)方面(mian)： 

1　粒度(du)測量(liang)範圍　　粒度(du)範圍寬(kuan)，適合(he)的應用(yong)廣。不(bu)僅(jin)要看(kan)其(qi)儀(yi)器所(suo)報(bao)出的(de)範圍，而(er)是(shi)看(kan)超出主(zhu)檢(jian)測器(qi)面(mian)積(ji)的(de)小粒子(zi)散(san)射(<0.5μm>如(ru)何(he)檢測。**的(de)途(tu)徑(jing)是(shi)全(quan)範圍直接檢(jian)測，這(zhe)樣(yang)才能保證(zheng)本(ben)底(di)扣(kou)除(chu)的壹(yi)致性(xing)。不(bu)同方法(fa)的(de)混(hun)合(he)測試(shi)，再用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)擬合(he)成壹張圖(tu)譜，肯(ken)定(ding)帶(dai)來(lai)誤(wu)差。 
 2　激(ji)光(guang)光(guang)源　　壹(yi)般(ban)選用(yong)2mW激(ji)光(guang)器，功(gong)率太小則散(san)射光(guang)能量(liang)低，造(zao)成靈敏(min)度(du)低；另(ling)外，氣體(ti)光(guang)源波長(chang)短，穩(wen)定(ding)性(xing)優(you)於固體(ti)光(guang)源。 
 3  檢(jian)測器(qi)  因為激(ji)光(guang)衍(yan)射(she)光(guang)環半(ban)徑(jing)越大，光(guang)強越(yue)弱(ruo)，極(ji)易造成小粒子(zi)信/噪(zao)比(bi)降低而(er)漏(lou)檢(jian)，所以對小粒子(zi)的(de)分(fen)布(bu)檢測能(neng)體(ti)現儀(yi)器的(de)好(hao)壞(huai)。檢(jian)測器(qi)的發展經(jing)歷(li)了(le)圓(yuan)形(xing)，半圓(yuan)形(xing)和扇(shan)形(xing)幾個(ge)階段(duan)。 
 3.1　英(ying)國(guo)馬爾文公司最新(xin)壹(yi)代的(de)檢(jian)測器(qi) 
    采(cai)用(yong)**非(fei)均勻(yun)交(jiao)叉(cha)排(pai)列三維(wei)扇(shan)形(xing)檢測系(xi)統(tong)，實際(ji)分(fen)辨率最高，無信號(hao)盲(mang)區，相當於環形(xing)或十(shi)字星(xing)形(xing)排(pai)列的(de)175個(ge)，半(ban)圓形(xing)排(pai)列的(de)93個(ge)，使(shi)直接檢(jian)測角(jiao)達(da)到135度(du)。 
  3.2　通(tong)道(dao)數 
    在(zai)激(ji)光(guang)粒度(du)分析(xi)儀(yi)中(zhong)不(bu)象(xiang)計(ji)數器中(zhong)存(cun)在通道的概念(nian)，它實際(ji)為(wei)檢測器(qi)受光(guang)面(mian)積(ji)數。它有(you)壹個(ge)理論與(yu)實際(ji)的(de)*化值：偏(pian)少：接受的(de)散(san)射光(guang)不(bu)充(chong)分，準確(que)度(du)差；偏(pian)多：靈(ling)敏(min)度(du)太高(gao)，導(dao)致重現性(xing)差。 
   為(wei)彌補采(cai)樣(yang)速(su)度(du)慢的(de)缺陷，壹(yi)些廠(chang)家才(cai)使(shi)用(yong)更(geng)多的(de)通道，以損失(shi)重現性(xing)而(er)達(da)到靈敏(min)度(du)要求，所以，這樣(yang)的測量(liang)時間(jian)在(zai)20秒(miao)或1分(fen)鐘以上。 

4　是(shi)否(fou)使(shi)用(yong)*的(de)米(mi)氏理論：因為米(mi)氏光(guang)散(san)理論非(fei)常(chang)復雜(za)，數據處理量(liang)大，所(suo)以有(you)些廠(chang)家忽略顆(ke)粒本(ben)身(shen)折光(guang)和吸(xi)收等光(guang)學性(xing)質(zhi)，采用(yong)近似(si)的(de)米(mi)氏理論，造(zao)成適用(yong)範圍受限制(zhi)，漏(lou)檢(jian)幾率增大等(deng)問(wen)題(ti)。 
 5　準確(que)性(xing)和(he)重復性(xing)指標(biao)越高(gao)越(yue)好(hao)。采用(yong)NIST標(biao)準粒子(zi)檢(jian)測。 
  6　穩(wen)定(ding)性(xing)：儀(yi)器穩(wen)定(ding)性(xing)包(bao)括光(guang)路的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)分散(san)系(xi)統(tong)的穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)周圍環境(jing)的影響(xiang)。壹(yi)般(ban)來(lai)講選用(yong)氣體(ti)激光(guang)器，使(shi)用(yong)光(guang)學平(ping)臺，有(you)助於光(guang)路的(de)穩(wen)定(ding)。內部發(fa)熱(re)部(bu)件(jian)(如(ru)50瓦(wa)的(de)鎢燈)將(jiang)影響(xiang)光(guang)路周圍環境(jing)。 
   穩(wen)定(ding)性(xing)指標(biao)在廠(chang)家儀(yi)器說(shuo)明中(zhong)沒(mei)有(you)，用(yong)戶(hu)只能憑對於儀(yi)器結(jie)構(gou)的(de)判斷(duan)和參(can)觀或詢問(wen)其(qi)他(ta)長(chang)時間(jian)使(shi)用(yong)過(guo)的(de)用(yong)戶(hu)來(lai)判斷(duan)。 
  7 掃描速(su)度(du)（粒子(zi)計(ji)數器）：掃描速(su)度(du)快可(ke)提高(gao)數據準確(que)性(xing)，重復性(xing)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)。 
      不(bu)同廠(chang)家的(de)儀(yi)器掃描速(su)度(du)不(bu)同，從1次/秒(miao)到1000次/秒(miao)。壹般(ban)來(lai)講，循(xun)環掃描測試(shi)次數越多，平(ping)均結(jie)果(guo)的準確(que)性(xing)越(yue)好，故速(su)度(du)越高(gao)越好(hao)；噴射式(shi)幹法(fa)和(he)噴霧(wu)更要求速(su)度(du)越高(gao)越好(hao)；自由降落式幹法(fa)雖(sui)然(ran)速(su)度(du)不(bu)快(kuai)，但由於粒子(zi)只通過(guo)樣(yang)品區壹次，速(su)度(du)也是(shi)快壹(yi)些好。用(yong)戶(hu)每天需要處理的樣(yang)品量(liang)，也是(shi)考慮(lv)速(su)度(du)的因素。 
    8　可(ke)自動(dong)對中(zhong)，無(wu)需要換鏡頭，可(ke)自動(dong)校正(zheng)  

  9　使(shi)用(yong)和(he)維(wei)護的(de)簡便(bian)性(xing)　　關(guan)於這壹(yi)點(dian)，在購買(mai)之(zhi)前(qian)往往被(bei)忽視，而(er)實際(ji)上(shang)直接決(jue)定(ding)了(le)儀(yi)器使(shi)用(yong)效率和壽命。了(le)解(jie)的(de)方法(fa)是(shi)對儀(yi)器結(jie)構(gou)的(de)了(le)解(jie)和(he)其(qi)他(ta)已(yi)有(you)用(yong)戶(hu)的(de)反映(ying)。拆卸(xie)、清洗(xi)是(shi)否(fou)方便(bian)：粒度(du)儀(yi)分為(wei)主(zhu)機(ji)和分散(san)器兩(liang)部(bu)分(fen)。而(er)樣(yang)品流(liu)動(dong)池總是(shi)需要定(ding)期(qi)清(qing)洗(xi)的，清(qing)洗(xi)間(jian)隔(ge)視樣(yang)品性(xing)質(zhi)而(er)定(ding)。將(jiang)主(zhu)機(ji)和分散(san)器合(he)二(er)為壹(yi)的(de)儀(yi)器往(wang)往(wang)將(jiang)樣(yang)品池深(shen)置於儀(yi)器內部，取出和(he)拆卸(xie)均很(hen)繁瑣，且(qie)極(ji)易碰(peng)壞(huai)光(guang)路系(xi)統(tong)。粒子(zi)計(ji)數器 

  10　是(shi)否(fou)符(fu)合(he)國(guo)際(ji)標(biao)準　　ISO 13320 標(biao)準是(shi)對激光(guang)粒度(du)分析(xi)儀(yi)的基(ji)本(ben)要求。但並(bing)不(bu)是(shi)所有(you)制(zhi)造(zao)商都按(an)照(zhao)該(gai)標(biao)準執行。在(zai)測量(liang)亞微米(mi)粒子(zi)分(fen)布(bu)過程(cheng)中(zhong)，采(cai)用(yong)非(fei)激(ji)光(guang)衍(yan)射(she)方法(fa)是(shi)不(bu)符(fu)合(he) ISO13320 標(biao)準的。 
    11　分(fen)散(san)器

  11.1　濕法(fa)
       是(shi)否(fou)具(ju)有(you)超聲(sheng)和(he)攪(jiao)拌(ban)等物理分散(san)功能(neng)，超聲(sheng)功(gong)率和攪拌(ban)速(su)度(du)是(shi)否(fou)連(lian)續可調(tiao)，是(shi)保證(zheng)分析(xi)結(jie)果重復性(xing)的(de)關鍵。 
    11.2　幹法(fa)
     是(shi)否(fou)密(mi)閉式測量(liang)，樣(yang)品是(shi)否(fou)容(rong)易分散(san)?如(ru)果(guo)不(bu)是(shi)，是(shi)否(fou)選擇(ze)了(le)噴(pen)射(she)式(shi)分(fen)散(san)器?
　  300米(mi)/秒(miao)的沖(chong)擊(ji)氣流(liu)是(shi)保證(zheng)樣(yang)品能夠(gou)充(chong)分分(fen)散(san)後得到真(zhen)實分析(xi)結(jie)果的前(qian)提。