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文档介绍

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常见的几种粒度测量仪器的对比
激光粒度仪
颗粒图像处理仪
库尔特(电阻法)颗粒计数器
沉降仪包括重力沉降、离心沉降、光透沉降、沉降管、移液管等
动态光散射仪(PCS)
原进样器需要有置超声和搅拌及足够力量的循环泵最好是离心泵,干法分散进样器需要有振动进样功能,气流压力可调,不同容量的样品盘可选,在样品测量过程中样品有时会不可避免地粘附在样品池的窗口上,所以样品池是否容易拆卸清洁也非常重要
准确度和重现性或精度等指标,这些指标应该是针对标准样品(如NIST可溯源的乳胶颗粒等)的某些特征值(如D50,D10,D90 等)
软件是用于仪器控制和数据分析的,数据采集速度越快越好
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相关技术简介;
1、非均匀交叉大面积补偿的宽角度检测及反傅里叶光路系统是二十世纪九十年代后期发展起来的技术,采用反傅里叶光路配置即样品池置于聚焦透镜的后面。
在检测器的设计上采用了非均匀交叉而且随着角度的增大检测器的面积也增大的排列方式,既保证了大颗粒测量时的分辨率也保证了小颗粒检测时的信噪比和灵敏度
2、多光源技术:在相对于第一光源光轴的不同角度上再配置第一或第二激光器,只需分布于几十度角度围的检测器,成本较低,测量围特别是上限可以比较宽,缺点是分布于小角度围的小面积检测器同时也被用于小颗粒测量,由于小颗粒的衍射光在单位面积上的信号弱,导致小颗粒检测时的信噪比降低,这就是为什么多光源系统在测量围上限超过1500微米左右时,若要同时保证几微米以下小颗粒的准确测量,需要更换短焦距的聚焦透镜。
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动态光散射原理
动态光散射Dynamic Light Scattering (DLS),也称光子相关光谱Photon Correlation Spectroscopy (PCS) ,准弹性光散射quasi-elastic scattering,测量光强的波动随时间的变化。DLS技术测量粒子粒径,具有准确、快速、可重复性好等优点,已经成为纳米科技中比较常规的一种表征方法。随着仪器的更新和数据处理技术的发展,现在的动态光散射仪器不仅具备测量粒径的功能,还具有测量Zeta电位等的能力。因此,被广泛地应用于描述各种各样的微粒系统,包括合成聚合物(如乳液、PVC、等等),水包油、油包水型乳剂、囊泡、胶束、生物大分子、颜料、染料、二氧化硅、金属溶胶,瓷和无数其他胶体悬浮液和分散体。
动态光散射:扩散的影响
经典的光散射测得的是平均时间散射光强度,认为散射强度与时间没有关系,实际上光散射强度是随时间波动的,这是由于检测点不同的粒子发出的不同的光波相干叠加的或“重合”的结果,这个物理现象被称为“干涉”。每个单独的散射波到达探测器时建立一个对应入射激光波的相位关系。在光电倍增管检测器前方的一个狭缝处相互混合发生干涉。光电倍增管检测器在一个特定的散射角(90度角的DLS模块)处测量净散射量。
衍射(Diffraction)又称为绕射,,一切波都会发生衍射现象。光的散射:光束通过不均匀媒质时,部分光束将偏离原来方向而分散传播,从侧向也可以看到光的现象,叫做光的散射。
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悬浮粒子不是静止的,而是不停行动或扩散的,这种无规则运动的过程称为布朗运动(由邻近的溶剂分子碰撞引起的)。由于发射散射波的粒子在随时间波动,因此,每个阶段到达PMT探测器的散射波都是随时间波动的。因为这些散射波在探测器里相互干涉,净散射强度也随时间波动。
为了更好的理解粒子分散和散射强度中波动结果的相关性,我们假设只有两个悬浮粒子存在的简单情况。如图2所示。检测器(远离散射单元,针孔孔径) 所检测到的净强度是一个只有两个散射波叠加的结果。在图2中,我们定义了两个光路长度、L1 = l1a + l1b和L2 = l2a + l2b。(更准确地说,折射光折射率会影响光程。但为了简单起见,,这样光程L1和L2是就可以简化为图2所示)。当两个粒子所处的位置恰好使两个散射波在到达探测器时∆L = L1 - L2刚好等于激光的波长λ整数倍时,两个散射光波就会增强。这就是常说的“相长”干涉,在探测器产生最大可能的强度。
图2:简化的散射模型:两个扩散粒子
 
还有一种极端,你有可能发现两个粒子位置是这样的;∆L等于半波长λ/ 2的奇数倍。在这种情况下,两个散射波到达探测器时彼此完全抵消。这完全是“相消”干涉,由