圖像粒度儀一般是由激光器、富氏透鏡、光電接收器陣列、信號(hào)轉(zhuǎn)換與傳輸系統(tǒng)、樣品分散系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系等組成。
根據(jù)激光散射原理,顆粒大小不同,散射光能量隨射角度的分布也不同,此種分布稱為散射譜。激光粒度就是通過檢測顆粒群的散射譜反演顆粒大小及其分布的。
激光器發(fā)出的激光束,經(jīng)濾波、擴(kuò)束、準(zhǔn)直后變質(zhì)束平行光,在該平行光束沒有照射到顆粒的情況下,光束經(jīng)過富氏透鏡后將其匯聚到焦點(diǎn)上。當(dāng)通過某種特定的方式把顆粒均勻地放置到平行光束路徑中時(shí),激光束經(jīng)過顆粒時(shí)將發(fā)生衍射或散射現(xiàn)象,一部分光將與光軸成定的角度向外擴(kuò)散。米氏散射理論證明,大顆粒引發(fā)的散射光與光軸之間的散射角小,小顆粒引發(fā)的散射光與光軸之間的散射角大。這些不同角度的散射光通過富氏透鏡后匯聚到焦平面上將形成半徑不同、明暗交替的光環(huán),這些不同半徑的光環(huán)包含著粒度和含量的信息。在焦平面上沿徑向安裝一系列光電接收器,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,再用軟件進(jìn)行分析和識(shí)別這些信號(hào)，就可得到粒度分布。
圖像粒度儀是通過顆粒的衍射或散射光的空間分布(散射譜)來分析顆粒大小的儀器，采用衍射及Mie散射理論，測試過程不受溫度變化、介質(zhì)黏度，試樣密度及表面狀態(tài)等諸多因素的影響，只要將待測樣品均勻地展現(xiàn)于激光束中，即可獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果。
圖像粒度儀的功能：
(1)測試原理：本儀器采用動(dòng)態(tài)光散射原理和光子相關(guān)光譜技術(shù)，根據(jù)顆粒在液體中的布朗運(yùn)動(dòng)的速度測定顆粒大小。小顆粒布朗運(yùn)動(dòng)速度快，大顆粒布朗運(yùn)動(dòng)速度慢，激光照射這些顆粒，不同大小的顆粒將使散射光發(fā)生快慢不同的漲落起伏。光子相關(guān)光譜法就根據(jù)特定方向的光子漲落起伏分析其顆粒大小。因此本儀器具有原理、精度的特點(diǎn)，從而保證了測試結(jié)果的真實(shí)性和有效性。是納米激顆粒粒度測定的推薦儀器。
(2)高靈敏度與信噪比：本儀器的探測器采用專業(yè)級高性能光電倍增管，對光子信號(hào)具有的靈敏度和信噪比，從而保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。
(3)的分辨能力：使用PCS技術(shù)測定納米級顆粒大小，必須能夠分辨納秒級信號(hào)起伏。本儀器的核心部件采用微納公司研制的CR140數(shù)字相關(guān)器，具有識(shí)別8ns的分辨能力和的信號(hào)處理速度，因此可以得到準(zhǔn)確的測定結(jié)果。
(4)的運(yùn)算功能：本儀器采用自行研制的高速數(shù)字相關(guān)器CR140進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)相關(guān)運(yùn)算，其數(shù)據(jù)處理速度高達(dá)125M，從而實(shí)時(shí)有效地反映顆粒的動(dòng)態(tài)光散射信息；
(5)穩(wěn)定的光路系統(tǒng)：采用短波長LD泵浦激光光源和光纖技術(shù)搭建而成的光路系統(tǒng)，使光子相關(guān)譜探測系統(tǒng)不僅體積小，而且具有很強(qiáng)的抗干擾能力，從而保證了測試的穩(wěn)定性。
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