那麽(me) 激光粒度儀(yi) 在粒度檢測中到底是怎樣應用的呢？我國顆粒學泰鬥專(zhuan) 家周素紅研究員的論述，無疑將給我們(men) 帶來啟示̷̷

專(zhuan) 家觀點：

激光粒度分析方法是近年來發展較快的一種測試方法,其主要特點是:

1)測量的粒徑範圍廣, 可進行從(cong) 納米到微米量級如此寬範圍的粒度分布。約為(wei) :20nm ～ 2000μm , 某些情況下上限可達 3500μm ;

2)適用範圍廣泛 , 不僅(jin) 能測量固體(ti) 顆粒 , 還能測量液體(ti) 中的粒子 ;

3)重現性好 ,與(yu) 傳(chuan) 統方法相比 ,激光粒度分析儀(yi) 能給出準確可靠的測量結果;

4)測量時間快,整個(ge) 測量過程1-2分鍾即可, 某些儀(yi) 器已實現了實時檢測和實時顯示 ,可以讓用戶在整個(ge) 測量過程中觀察並監視樣品。

激光粒度分析不僅(jin) 在先進的材料工程 、國防工業(ye) 、軍(jun) 事科學、而且在眾(zhong) 多傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 中都有廣泛的應用前景。特別是高新材料科學的研究與(yu) 開發 ,產(chan) 品的質量控製等 , 如 :陶瓷、粉末冶金、稀土 、電池、製藥 、食品、飲料 、水泥 、塗料 、粘合劑 、顏料、塑料、保健及化妝品 。由於(yu) 顆粒粒子的特異性能在於(yu) 它的粒徑十分細小,粒徑大小是表征顆粒性能的一個(ge) 重要參數, 因此 ,對顆粒粒徑進行測量是開展材料檢測、評價(jia) 顆粒材料的重要指標。

當光線照射到顆粒上時會(hui) 發生散射 、衍射 。其衍射、散射光強度均與(yu) 粒子的大小有關(guan) 。觀測其光強度, 可應用夫琅和費衍射理論和 Mie 散射理論求得粒子徑分布(激光衍射/散射法)。

光入射到球形粒子時可產(chan) 生三類光:1)在粒子表麵 、通過粒子內(nei) 部、經粒子內(nei) 表麵的反射光;2)通過粒子內(nei) 部而折射出的光;3)在表麵的衍射光 。這些現象與(yu) 粒子的大小無關(guan) 。全都可以作為(wei) 光散射處理 。一般地 , 光散射現象可以用經Maxwell 電磁方程式嚴(yan) 密解出的 Mie 散射理論說明。但是, 實際使用起來過於(yu) 複雜, 為(wei) 了求得實際的光強度, 可根據入射波長 λ和粒子半徑r 的關(guan) 係 ,即 :r<<λ時,Rayleigh 散射理論r>>λ時,Fraunhofer 衍射理論在使用上述理論時 ,應考慮到光的波長和粒子徑的關(guan) 係, 在不同的領域使用不同的理論 。

粒子徑大於(yu) 波長的時候, 由 Fraunhofer 衍射理論求得的衍射光強度和 Mie 散射理論求得的散射光強度大體(ti) 是一致的。因此 ,可以把 Fraunhofer 衍射理論作為(wei) Mie 散射理論的近似處理。這時 ,光散射(衍射)的方向幾乎都集中在前方, 其強度與(yu) 粒子徑的大小有關(guan) ,有很大的變化。即, 表示粒子徑固有的光強度譜 。解出粒子的光強度分布(散射譜)就可以定出粒子徑。當波長和粒子徑很接近的時候 ,不能用 Fraunhofer 的近似式來表示散射強度 。這時有必要根據 Mie 散射理論作進一步討論。在Mie 散射中的散射光強度由入射光波長(λ)、粒子徑(a)、粒子和介質的相對折射率(m)來確定 。、

激光粒度分析的應用領域極為(wei) 廣泛, 如 :1)醫藥中的粒度控製著藥物的溶解速度和藥效;2)催化劑的粒度影響著生成反應效率 ;3)製陶原料的粒度影響著燒結後的物理特性;4)礦物的粒度影響著長途海運的安全 ;5)食品的保質期受粒度影響;6)橡膠原料粒度影響著其壽命 ;7)電池原料的粒度影響著電池的充放電效率和壽命 ;8)塗料 、染料中的粒度影響著產(chan) 品染色時的發色、光澤 、退色;9)塑料原料的粒度影響著塑料的透明度和加工以及使用性能。