东莞化工材料粒径检测 纳米材料颗粒大小检测

　　激光衍射技术开始于小角散射，这一技术还有以下名称：夫琅和费（Fraunhofer）衍射法、（近似的）正向光线散射法、小角度激光散射法（LALLS）。

　　目前这一技术范围已扩大，包括更大角度的范围内的光散射，除了近似理论如弗琅和费衍射和不规则衍射外，还应用米氏（Mie）理论现在仪器制造商均已采用Mie理论作为其产品的重要优点之一。

　　当前广泛应用于建材、化工、冶金、能源、食品、电子、地质、、航空航天、机械、高校、实验室，研究机构等。

米氏理论

　　米氏理论描述了在均匀的，无吸收的介质中均匀球型颗粒及其周围在全空间的辐射，颗粒可以是全透明的也可以是完全吸收的。米氏理论描述光散射是一种共振现象。如果特定波长的光束遇到一个颗粒后，颗粒便产生了与发射光源相同频率的电磁振动——与光波波长，颗粒直径以及颗粒和介质的折射率无关。颗粒调谐并接收特定的波长，如同继电器一样在特定的空间角度分布内重新发射能量。按照米氏理论，可能产生各种概率的多重振动状态，并且光学作用的横断面与颗粒粒径，光波长和颗粒及介质的折射率之间存在着一定的关系。如果使用米氏理论，必须知道样品和介质的折射率和吸收系数。

夫琅和费理论

　　夫琅和费理论是基于在颗粒边缘的散射，只可应用于完全不透明的颗粒和小角度的散射。当颗粒粒径小于等于波长时，夫琅和费假设消光系数为常数将不再适用（它是米氏理论的一种近似,即忽略了米氏理论的虚数子集,并忽略光散射系数和吸收系数，即设定所有分散剂和分散质的光学参数均为1，数学处理上要简单得多，对有色物质和小粒子误差也大得多。近似的米氏理论对乳化液也不适用）。

　　激光粒度仪是基于光衍射现象设计的，当光通过颗粒时产生衍射现象（其本质是电磁波和物质的相互作用）。衍射光的角度与颗粒的大小成反比。

　　不同大小的颗粒在通过激光光束时其衍射光会落在不同的位置，位置信息反映颗粒大小；同样大的颗粒通过激光光束时其衍射光会落在相同的位置。衍射光强度的信息反映出样品中相同大小的颗粒所占的百分比多少。

　　激光衍射法就是采用一系列的光敏检测器来测量位置粒径的颗粒在不同角度上的衍射光的强度，使用衍射模型，通过数学反演，得到样品的粒度分布。

　　通过该位置检测器接收到的衍射光强度，得到所对应颗粒粒径的百分比含量。

　　颗粒衍射光的强度对角度的依赖性是随着颗粒粒径的变小而降低，当颗粒小到几百纳米时，其衍射光强对于角度几乎完全失去依赖性，即此时的衍射光会分布在很宽的角度范围内，单位面积上的光强很弱，这增加了检测的难度。

激光粒度仪主要种类。

　　1.静态激光
　　能谱是稳定的空间分布。主要适用于微米级颗粒的测试，经过改进也可将测量下限扩展到几十纳米。

　　2.动态激光
　　根据颗粒布朗运动的快慢，通过检测某一个或二个散射角的动态光散射信号分析纳米颗粒大小，能谱是随时间高速变化。动态光散射原理的粒度仪仅适用于纳米级颗粒的测试。

　　3.光透沉降
　　通常所说激光粒度仪是指衍射和散射原理的粒度仪，光透沉降仪，依据的原理是斯托克斯沉降定律而不是激光衍射/散射原理，这类仪器不能称作激光粒度仪。