激光粒度儀是基于光衍射�(xiàn)象設(shè)計的,當(dāng)光通過顆粒時產(chǎn)生衍射現(xiàn)�(其本�(zhì)是電磁波和物�(zhì)的相互作�)。衍射光的角度與顆粒的大小成反比。不同大小的顆粒在通過激光光束時其衍射光會落在不同的位置,位置信息反映顆粒大??;同樣大的顆粒通過激光光束時其衍射光會落在相同的位置。衍射光�(qiáng)度的信息反映出樣品中相同大小的顆粒所占的百分比多少�
激光散射法粒度測量的對象一般是微米級的粒子,這些粒子的光�(xué)常數(shù)并不能簡單看成粒子材料的光學(xué)性質(zhì),而是指顆粒的�(fù)折射率n�,其定義為:n�=n+ik。其� n 為通常所說的折射�,虛部k表示光在介質(zhì)中傳播時光強(qiáng)衰減的快�,即吸收系數(shù),有時也被稱作吸收率�
�(fù)折射率的選擇合適與否直接影響到粒度檢測結(jié)果的�(zhǔn)確性與可靠�,但是影響待測顆粒復(fù)折射率的因素較多,難以確定其�(zhǔn)確�,所以到目前為止在激光粒度測量領(lǐng)域中仍舊沒有確定�(fù)折射率的�(tǒng)一方法 。在實際的粒度檢測過程中,一般只是對同種物質(zhì)使用一個固定的�(fù)折射�,這樣的測量結(jié)果必然會與樣品的真實值有較大偏差。但是如果針對不同粒度區(qū)間的顆粒都去尋找其復(fù)折射率,卻又不現(xiàn)實的�
Mie 散射理論是麥克斯韋電磁方程組的嚴(yán)格解,激光法檢測的前提假�(shè)是粉體粒子是球形且各向同性的,大多數(shù)晶體在不同的方向上有不同的折射率。由于不同廠家的�(shè)備中光能探測器的�(shù)量、空間分布位�、靈敏度的不同也會導(dǎo)致檢測結(jié)果的差異�
由于光強(qiáng)分布的差�,不同粒度儀生產(chǎn)廠家所采用的軟件內(nèi)置算法不同,造成系數(shù)矩陣的計算結(jié)果差�,由此給反演帶來不同程度的誤��
球形石英粉等顆粒,在高溫�(huán)境下燒灼成型。由于既要成球,又要熔透轉(zhuǎn)�?yōu)榉蔷突虿欢�?,其技�(shù)難度很高。所以在生產(chǎn)過程中會有部分無定形�(tài)的熔融石英包裹在�(jié)晶石英上,以及熔融石英內(nèi)部含有空心氣�。這種顆粒被稱為雙層顆�,顆粒內(nèi)外復(fù)折射率不�,導(dǎo)致激光法測量時可能帶來較大誤差,�(jù)相關(guān)文獻(xiàn),最大誤差可能超� 50%�
有研究者發(fā)�(xiàn)在有些折射率下對于部分粒徑區(qū)�,隨著粒徑的變小,散射光�(qiáng)分布主峰會向探測器內(nèi)�(cè)移動,而正常情況下�(yīng)向探測器外側(cè)移動,從而影響粒度檢測的�(jié)果。這種�(xiàn)象被稱為散射光能分布的反常移動現(xiàn)��
使用激光粒度儀檢測過程中,需注意保證待測顆粒處于良好的分散狀�(tài)。當(dāng)前市面上的主流激光粒度儀� 基本上都帶有離心循環(huán)分散和超聲分散兩種分散模式,所以對于這種類型儀器的用戶,不建議測試前的�(jī)外分�� 因為在用燒杯將分散后的溶液導(dǎo)入循�(huán)槽的過程中極易在杯底殘留部分大顆粒,�(dǎo)致測試結(jié)果產(chǎn)生誤�。在儀器中分散樣品時,�(yīng)注意根據(jù)物料性質(zhì)�(diào)整超聲和離心循環(huán)分散的功�,太大容易導(dǎo)致氣泡的�(chǎn)生,太小則容易導(dǎo)致分散效果變差和大顆粒沉�。對于氣泡消除,我們有免排氣泡功能�
激光粒度儀的保�(yǎng)程度,對檢測�(jié)果有較大影響。激光粒度儀需要定期標(biāo)定維�(hù)。在實際的使用過程中�(fā)�(xiàn),部分樣品極易在測試過程中附著在儀器的管路�(nèi)�,從而混入之后的測試樣品中帶來測試誤�。而儀器自帶的清洗功能很難解決這類問題,需要在激光粒度測量中引起足夠重視�
有些樣品有吸附性、腐蝕�、PH過大或者過小等,具體情況還需根據(jù)樣品的特性來選擇合適的管路材料�
總之,影響激光粒度儀測試�(zhǔn)確的因素以上為主要原�,不過還有很多不確定因素�,比如人為因�、環(huán)境因�、材料本身等決定�