1集成應用、引言

激 光粒度儀是一種利用顆粒使激光發(fā)生散射的原理來(lái)測(cè)量粉體粒度的一種儀器，它已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外粒度測(cè)試的主要手段讓人糾結。目前去完善，激光粒度測(cè)試技術(shù)發(fā)展迅速更多的合作機會，新技術(shù)不 斷涌現(xiàn)重要意義，新產(chǎn)品層出不窮深化涉外，所追求的目標(biāo)是高精度經驗、高品質(zhì)共同努力、寬量程保持競爭優勢、智能化。丹東百特儀器有限公司開(kāi)發(fā)的三光束單鏡頭激光粒度儀發展邏輯，采用不同波長(zhǎng)激光束方案、* 的傅立葉鏡頭、*的光學(xué)結(jié)構(gòu)和光電探測(cè)器發展機遇，使前向創新延展、側(cè)向和后向的散射光都通過(guò)一個(gè)鏡頭匯聚到光電探測(cè)器上，簡(jiǎn)化了光學(xué)系統(tǒng)，降低了成本長效機製，擴(kuò)大了量程。這 種新型激光粒度儀的研制成功聽得進，標(biāo)志著丹東百特多光束激光粒度測(cè)試技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用化的階段深入。

2、歷史回顧

激 光粒度儀經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展全技術方案，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多規(guī)格和型號(hào)的產(chǎn)品基本情況。如果按光束和鏡頭數(shù)量來(lái)分類(lèi)，大體可分為四種類(lèi)型：一是“單光束單鏡頭"激光粒度儀重要的，這 種類(lèi)型的激光粒度儀有很多品牌和型號(hào)充分發揮，產(chǎn)銷(xiāo)量多，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛高端化，現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的經(jīng)濟(jì)型激光粒度儀大多屬于這種類(lèi)型全面展示。二是“單光束多鏡頭"激光粒度 儀，這種產(chǎn)品是在“單光束單鏡頭"基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的應用創新，目的是為了接收大角度散射光體系，擴(kuò)程足夠的實力。三是“多光束多鏡頭"激光粒度儀和諧共生，這是國(guó)外高性能激光粒度儀 的標(biāo)志性技術(shù)，通過(guò)多束激光和多個(gè)鏡頭位置變化滿意度，更有效地接收大角度的散射光奮戰不懈，從而達(dá)到擴(kuò)程的目的。四是丹東百特研制的 “多光束單鏡頭"激光粒度儀智慧與合力，這種儀器通過(guò)巧妙的光路設(shè)計(jì)規定，使多個(gè)激光器產(chǎn)生的散射光都通過(guò)一個(gè)鏡頭來(lái)接收可持續，了不同激光器的散射光接收的一致性，簡(jiǎn)化 了結(jié)構(gòu)示範推廣，降低了成本情況，同時(shí)擴(kuò)大了量程，提高了測(cè)試精度大大縮短。

3一站式服務、多光束單鏡頭光路系統(tǒng)的基本組成與量程

本文多光束系統(tǒng)主要指三光束。采用前向前沿技術、前側(cè)向和后側(cè)向排列方式支撐作用，其中后向激光器采用了波長(zhǎng)更短的藍(lán)光激光器。通過(guò)對(duì)激光器位置的有效排列逐漸完善，配合廣角鏡頭和大尺寸光電探測(cè)器，使散射光的有效探測(cè)角度范圍為0.08-156°，極*程可達(dá)0.01—2000微米了解情況，光路系統(tǒng)基本組成如圖1所示參與能力。  

圖1、三光束單鏡頭光路系統(tǒng)示意圖

那么，這樣的系統(tǒng)的量程究竟能不能達(dá)到0.01—2000微米呢新的力量？

首先技術研究，采用短波長(zhǎng)的激光器有利于拓展測(cè)試下限。測(cè)試下限能不能達(dá)到0.01微米分享，關(guān)鍵要設(shè)法使0.01微米附近的散射光能分布有明顯的區(qū)分現場。通過(guò)對(duì)米氏散射理論研究，可以得到在短波長(zhǎng)激光照射下開展研究，一些亞微米甚至納米級(jí)顆粒的后向散射光能分布圖譜高效，如圖2。也可以得到在普通激光照射下同樣粒徑顆粒后向散射光能分布圖譜至關重要，如圖3質量。從兩種光束對(duì)相同顆粒照射產(chǎn)生的后向散射圖譜可以看出，短波長(zhǎng)激光能使0.01微米附近的散射圖譜有明顯區(qū)別表示，普通波長(zhǎng)的激光則不能使0.01微米附近的散射圖譜有明顯區(qū)別不久前。可見(jiàn)質生產力，采用波長(zhǎng)短的藍(lán)色激光可提高量程下限的分辨率機構，對(duì)拓展量程下限極為有利，如果在實(shí)踐中各個(gè)環(huán)節(jié)處理好提升行動，量程下限極限就可能夠達(dá)到0.01微米更適合。

	圖2  短波長(zhǎng)激光大角度散射光分布		圖3  普通激光大角度散射光分布

其次，高性能的鏡頭是實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展量程的關(guān)鍵交流。經(jīng)過(guò)上述分析引人註目，我們知道在理論上短波長(zhǎng)激光能使0.01微米附近的散射圖譜有明顯區(qū)別，但與微米粒徑區(qū)段的散射 信號(hào)相比溝通協調，這個(gè)區(qū)域的散射信號(hào)的區(qū)別的幅度仍然較小拓展。分辨這種較小差別信號(hào)的一個(gè)重要條件是要有一個(gè)高性能的廣角小相差鏡頭。要求該鏡頭應(yīng)具備良好的平場(chǎng) 特性活動，有較小的場(chǎng)曲特性即將展開，有較小的球差特性和廣角特性等等，為達(dá)到這些光學(xué)要求相對簡便，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)由四個(gè)透鏡組成的鏡頭創新科技，如圖4，其中透鏡2和透鏡3膠合在 一起特性，組成一個(gè)負(fù)焦距透鏡服務機製，與透鏡1和透鏡3兩個(gè)正焦距透鏡組合正焦距透鏡組合形成一個(gè)高性能的鏡頭，這樣的設(shè)計(jì)大視場(chǎng)角散射光的不失真地匯聚到光電 探測(cè)器上不負眾望，使系統(tǒng)的測(cè)試下限達(dá)到0.01微米共同學習。同時(shí)交流研討，該鏡頭還要中心視場(chǎng)角散射光(軸上) 的成像的質(zhì)量達(dá)到衍射極限推動並實現，從而測(cè)試上限達(dá)到2000微米。

第三，*的光路結(jié)構(gòu)有利于匯聚各個(gè)角度的散射光更加完善。本系統(tǒng)所采用的三光束光路架構(gòu)如圖5所示薄弱點。

前 向紅激光光束是沿著水平方向照射，穿過(guò)樣品池和匯聚鏡頭后入射到光電探測(cè)器中心孔中精準調控，所產(chǎn)生的散射光角度0.08-47°效高；側(cè)向綠激光光束沿著與水平光束 成35°角方向照射，所產(chǎn)生的散射光角度為35-83°優化程度；后向藍(lán)激光光束放置在鏡頭后面廣度和深度，發(fā)出的是一束發(fā)散光束，經(jīng)過(guò)鏡頭后變成平行光基礎，所產(chǎn)生的散射光的 角度為109-156°日漸深入。上述三個(gè)光束所產(chǎn)生的散射光經(jīng)過(guò)同一個(gè)鏡頭匯聚到同一個(gè)探測(cè)器上，使數(shù)據(jù)處理具有連續(xù)性和一致性引領作用。

第四預期，光電探測(cè)器的性 能是擴(kuò)程的重要前提。本系統(tǒng)所采用的光電探測(cè)器陣列是由交叉排列的扇形和矩形光電探測(cè)器組合排列而成，具有靈敏度高加強宣傳、尺寸大和中心孔小等特點(diǎn)，同時(shí)具 備接收大角度的和小角度的散射光對外開放。其中小探測(cè)角度為0.08°互動式宣講，大探測(cè)角度達(dá)到了156°，能夠同時(shí)滿(mǎn)足量程上限下限的要求充分發揮。加探測(cè)器的結(jié)構(gòu)如圖6所 示搶抓機遇。

圖4、組合鏡頭結(jié)構(gòu)示意圖	圖5去創新、光路架構(gòu)示意圖	圖6結論、光電探測(cè)器基本結(jié)構(gòu)示意圖