選擇激光粒子計數器的方法

                                                            選擇激光粒子計數器的方法

    粒度分析方法通常采用篩分或沉降法。常用的沉降法存在著檢測速度慢(粒子計數器)、重複性差、對非球型粒子誤差大、不適用於(yu) 混合物料(粒子計數器)、動態範圍窄等缺點。隨著激光衍射法的發明，粒度測量*克服了沉降法所帶來的弊端，大大減輕了勞動強度及加快了樣品檢測速度。 
　　激光衍射法測量粒度大小基於(yu) 以下事實：即小粒子對激光的散射角大，大粒子對激光的散射角小。通過散射角的大小測量即可換算出粒子大小。其依據的光學理論為(wei) 米氏理論和弗朗霍夫理論。其中弗朗霍夫理論為(wei) 大顆粒米氏理論的近似，即忽略了米氏理論的虛數子集，並且假定顆粒不透明；並忽略光散射係數和吸收係數，即設定所有分散劑和分散質的光學參數均為(wei) 1，因此數學處理上要簡單得多，對有色物質和小粒子誤差也大得多。同樣，近似的米氏理論對乳化液也不適用。 
　　另外，根據瑞利散射定律，散射光的光強與(yu) 顆粒直徑的六次方成正比，與(yu) 散射光的光源波長的四次方成反比。這意味著顆粒直徑減少10倍，散射光強減弱100萬(wan) 倍!而光源波長越短，散射光強度越高。 
　　再者，由於(yu) 小粒子散射角大，而主檢測器麵積有限，一般隻能接受到最多45度角的散射光(即大於(yu) 0.5微米的粒子)。那麽(me) ，如何檢測小粒子，如何克服小粒子光散射能量低，超出主檢測器範圍的問題，就成為(wei) 評價(jia) 激光粒度分析技術的關(guan) 鍵（粒子計數器）。 
　　所以，判斷激光粒度分析儀(yi) （粒子計數器）的優(you) 劣，主要看其以下幾個(ge) 方麵： 

1　粒度測量範圍　　粒度範圍寬，適合的應用廣。不僅(jin) 要看其儀(yi) 器所報出的範圍，而是看超出主檢測器麵積的小粒子散射(<0.5μm>如何檢測。**的途徑是全範圍直接檢測，這樣才能保證本底扣除的一致性。不同方法的混合測試，再用計算機擬合成一張圖譜，肯定帶來誤差。 
 2　激光光源　　一般選用2mW激光器，功率太小則散射光能量低，造成靈敏度低；另外，氣體(ti) 光源波長短，穩定性優(you) 於(yu) 固體(ti) 光源。 
 3  檢測器  因為(wei) 激光衍射光環半徑越大，光強越弱，極易造成小粒子信/噪比降低而漏檢，所以對小粒子的分布檢測能體(ti) 現儀(yi) 器的好壞。檢測器的發展經曆了圓形，半圓形和扇形幾個(ge) 階段。 
 3.1　英國馬爾文公司最新一代的檢測器 
    采用**非均勻交叉排列三維扇形檢測係統，實際分辨率最高，無信號盲區，相當於(yu) 環形或十字星形排列的175個(ge) ，半圓形排列的93個(ge) ，使直接檢測角達到135度。 
  3.2　通道數 
    在激光粒度分析儀(yi) 中不象計數器中存在通道的概念，它實際為(wei) 檢測器受光麵積數。它有一個(ge) 理論與(yu) 實際的*化值：偏少：接受的散射光不充分，準確度差；偏多：靈敏度太高，導致重現性差。 
   為(wei) 彌補采樣速度慢的缺陷，一些廠家才使用更多的通道，以損失重現性而達到靈敏度要求，所以，這樣的測量時間在20秒或1分鍾以上。 

4　是否使用*的米氏理論：因為(wei) 米氏光散理論非常複雜，數據處理量大，所以有些廠家忽略顆粒本身折光和吸收等光學性質，采用近似的米氏理論，造成適用範圍受限製，漏檢幾率增大等問題。 
 5　準確性和重複性指標越高越好。采用NIST標準粒子檢測。 
  6　穩定性：儀(yi) 器穩定性包括光路的穩定性和分散係統的穩定性和周圍環境的影響。一般來講選用氣體(ti) 激光器，使用光學平台，有助於(yu) 光路的穩定。內(nei) 部發熱部件(如50瓦的鎢燈)將影響光路周圍環境。 
   穩定性指標在廠家儀(yi) 器說明中沒有，用戶隻能憑對於(yu) 儀(yi) 器結構的判斷和參觀或詢問其他長時間使用過的用戶來判斷。 
  7 掃描速度（粒子計數器）：掃描速度快可提高數據準確性，重複性和穩定性。 
      不同廠家的儀(yi) 器掃描速度不同，從(cong) 1次/秒到1000次/秒。一般來講，循環掃描測試次數越多，平均結果的準確性越好，故速度越高越好；噴射式幹法和噴霧更要求速度越高越好；自由降落式幹法雖然速度不快，但由於(yu) 粒子隻通過樣品區一次，速度也是快一些好。用戶每天需要處理的樣品量，也是考慮速度的因素。 
    8　可自動對中，無需要換鏡頭，可自動校正  

  9　使用和維護的簡便性　　關(guan) 於(yu) 這一點，在購買(mai) 之前往往被忽視，而實際上直接決(jue) 定了儀(yi) 器使用效率和壽命。了解的方法是對儀(yi) 器結構的了解和其他已有用戶的反映。拆卸、清洗是否方便：粒度儀(yi) 分為(wei) 主機和分散器兩(liang) 部分。而樣品流動池總是需要定期清洗的，清洗間隔視樣品性質而定。將主機和分散器合二為(wei) 一的儀(yi) 器往往將樣品池深置於(yu) 儀(yi) 器內(nei) 部，取出和拆卸均很繁瑣，且極易碰壞光路係統。粒子計數器 

  10　是否符合國際標準　　ISO 13320 標準是對激光粒度分析儀(yi) 的基本要求。但並不是所有製造商都按照該標準執行。在測量亞(ya) 微米粒子分布過程中，采用非激光衍射方法是不符合 ISO13320 標準的。 
    11　分散器

  11.1　濕法
       是否具有超聲和攪拌等物理分散功能，超聲功率和攪拌速度是否連續可調，是保證分析結果重複性的關(guan) 鍵。 
    11.2　幹法
     是否密閉式測量，樣品是否容易分散?如果不是，是否選擇了噴射式分散器?
　  300米/秒的衝(chong) 擊氣流是保證樣品能夠充分分散後得到真實分析結果的前提。