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基于光散射理論的激光粒度儀是怎樣測得粒度分布數(shù)據(jù)的?

更新時間:2022-12-05     閱讀次數(shù):1573
基于光散射理論的激光粒度儀已經(jīng)廣泛用于粉末冶金、薄膜、膜片料、催化劑、絕緣材料、潤滑油、超導(dǎo)體、無線電技術(shù)等行業(yè),涉及化學(xué)、制藥、食品、建材等工業(yè)領(lǐng)域并發(fā)揮著越來越大的作用。

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方向性,所以在沒有阻礙的無限空間中激光將會照射到無窮遠(yuǎn)的地方,并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。

米氏散射理論表明,當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時,一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象,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,θ角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。即小角度(θ)的散射光是有大顆粒引起的;大角度(θ1)的散射光是由小顆粒引起的。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,測量不同角度上的散射光的強(qiáng)度,就可以得到樣品的粒度分布了。 

為了測量不同角度上的散射光的光強(qiáng),需要運用光學(xué)手段對散射光進(jìn)行處理。我們在光束中的適當(dāng)?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€富氏透鏡,在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測器,不同角度的散射光通過富氏透鏡照射到多元光電探測器上時,光信號將被轉(zhuǎn)換成電信號并傳輸?shù)诫娔X中,通過專用軟件對這些信號進(jìn)行處理,就會準(zhǔn)確地得到粒度分布了。

 

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