北京世紀朝陽科技發展有限公司

當前位置:首頁 > 技術

技術


全球領先的顆粒粒度分析儀

動態光散射

2019-04-15 17:51:14

84

光散射基礎:

    ? 光是電磁波,其電場與磁場振動方向同傳播方向相互垂直。 

    ? 當光穿過質點時,在光波電場作用下,質點中的電子會產生強迫振動,并向各個方向發射電磁波,就被稱為散射光。 

    ? 散射光方向與入射光方向間的夾角為散射角。


image


     ? 散射因子:

image

     ? 散射光強:

image

         即:散射光強與顆粒大小六次方成正比,與入射光波長四次方成反比,同時與樣品dn/dc、濃度以及散射角有關。


布朗運動:

        任何懸浮于液體的顆粒都會不停的作布朗運動,其運動的強度與環境有關,同時也與顆粒本身的大小有關:相同條件下,大顆粒的布朗運動緩慢,而小顆粒的布朗運動劇烈。


        散射光與布朗運動:

image



動態光散射原理(DLS/QELS/PCS):

1964 年,Pecora 證明了實時波動的散射光可以在頻域中產生一個分布,這個帶寬 就包含著顆粒運動的信息。實際上,該線寬Γ可以求出擴散系數 DT,從而由擴散系數與 粒徑之間的關系,得出顆粒的大小。公式如下:
 
            C(τ)=<n>2 [ 1 + b * exp (-2 Γτ) ]  (相關函數:Correlation Function) 

                                                                        其中 <n>2 為基線,由實驗得出

            Γ=DT * q2      q為波動矢量因子
 
            DT=KT/3πηd    where K 為 Boltzman 常數


image


動態光散射常用的數學模型:

image


        數學模型的使用僅意味著數學上的最優解,未必反映實際的物理現象。下表反映了不同模型在樣品表征中的結果差異:

image


動態光散射中的加權方法及其影響:


權重(Weighting):光強加權(Intenisty)、重量加權(Volume)、表面積加權(Surface Area)與數量加權(Number)


image

動態光散射測量中的問題與解決方案:


  1.  散射信號弱(小顆粒、低濃度或帶顏色樣品):采用高穩定度高功率的激光器或提高樣品濃度,增強散射光信號,采用高量子效應的高靈敏檢測器,提高系統信噪比;

  2. 寬分布或大顆粒影響:使用多峰分析模型。如果有雜質或灰塵,需要對樣品進行處理(如過濾或離心);

  3. 數據呈現遞增或遞減:需要增加溫度穩定時間,消除由于溫度漂移造成的粘度變化;

分享到微信朋友圈

分享到其他

010-62081909

北京世紀朝陽科技發展有限公司 北京世紀朝陽科技發展有限公司
北京世紀朝陽科技發展有限公司
华东15选5app