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粒度分析技術(shù):激光粒度分析儀

 更新時(shí)間:2015-07-30  點(diǎn)擊量:2419

   激光粒度分析儀相關,是指以激光作為探測光源的粒度分析儀器改善。到目前為止,至少有4種不同原理的這類儀器新型儲能,分別是:
 撔碌募夹g。╝)基于靜態(tài)光散射原理強化意識,即利用不同大小的顆粒對光的散射有不同角分布的原理測量顆粒的大幸?【G色化發展;
 》揽?。╞)基于動(dòng)態(tài)光散射(光子相關(guān)光譜)原理規模設備,即微小顆粒(通常小于1 μm)在液體中的布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)引起散射光的頻率移動(dòng)(或相位變化),來自不同散射體的光相互干涉穩步前行,使得某觀察點(diǎn)上散射光強(qiáng)隨時(shí)間變化至關重要,從而獲得顆粒大小的信息;
  (c)光阻法顆粒計(jì)數(shù)器建設項目;
 邮帜芰?。╠)光脈動(dòng)法粒度儀。

  目前人們常說的激光粒度儀傳遞,由于約定俗成的原因充分,是指(a)基于靜態(tài)光散射原理的儀器,上通稱“衍射法儀器"的發生。

  光的波動(dòng)性導(dǎo)致它在傳播過程中遇到障礙物時(shí)會(huì)偏離直線傳播方向融合,繞過障礙物。相對于光波長核心技術體系,障礙物越小自主研發,這種現(xiàn)象越明顯,這就是光的衍射現(xiàn)象新產品。光學(xué)中的“衍射"一詞是從機(jī)械波的“衍射"引用過來的意向,是在光的電磁波理論建立之前,對光的波動(dòng)性初步的更加廣闊、不成熟的認(rèn)識(shí)產(chǎn)物∠到y性,F(xiàn)在大家都知道,電磁波與機(jī)械波屬于兩種不同性質(zhì)的波動(dòng),用“衍射"理論描述光繞過障礙物的現(xiàn)象只是在一定條件下的一種近似損耗。光的電磁波理論建立后,對于平行光(平面波)繞過球形均勻障礙物(顆粒)傳播的現(xiàn)象長遠所需,已經(jīng)可以用嚴(yán)格的電磁波理論描述開展面對面,并能得到嚴(yán)格的解析解。這一理論稱為米氏散射理論不斷發展。

  “散射"與“衍射"都是對光繞過障礙物現(xiàn)象的描述便利性,不同的稱呼只代表不同的物理理論。它們的區(qū)別在于:
 》浅V匾?。╝)前者是嚴(yán)格的實事求是,后者是一種近似;
 ⌒袆恿?。╞)前者按照顆粒本來的光學(xué)形態(tài)結構,考慮了顆粒的三維特征和光學(xué)特性(吸收系數(shù)、折射率)落到實處,而后者只考慮顆粒在入射光傳播方向上的投影效果,沒有顧及其三維性和光學(xué)特性;
 I造一處。╟)從結(jié)果上看服務水平,前者適用于在平面波入射的前提下線上線下,各種大小的顆粒在任意方向的傳播,而后者只適用于大顆粒(大于波長的5倍以上)在小角度內(nèi)(小于5°)的傳播能力建設。

  因?yàn)檠苌淅碚摰臄?shù)值計(jì)算相對比較簡單知識和技能,所以早期的激光粒度儀都采用衍射理論,這也是靜態(tài)光散射儀器習(xí)慣上又稱為衍射法粒度儀的原因醒悟。近年來深入開展。隨著米氏散射理論數(shù)值計(jì)算方法的不斷完善,人們已經(jīng)可以用的米氏散射理論計(jì)算散射光的分布需求。因此,不論從物理實(shí)質(zhì)看,還是從現(xiàn)實(shí)操作看各方面,激光粒度儀都應(yīng)該稱為“靜態(tài)散射"原理的儀器堅定不移,而非“衍射"原理的儀器。

  盡管“衍射"或“散射"現(xiàn)象及其理論早在150年前就被發(fā)現(xiàn)今年,但是要把這種現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成商品化的儀器還必須具備兩個(gè)條件:一是方向性、單色性好和亮度高的激光器合作關系;二是成本低廉真諦所在、運(yùn)算速度足夠高的微型計(jì)算機(jī)。激光器發(fā)明于1960年結構不合理,隨著二十世紀(jì)70年代初蘋果微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)提供深度撮合服務,商品化的激光粒度儀也隨之在上個(gè)世紀(jì)的70年代出現(xiàn)。激光粒度儀由于其原理上的優(yōu)勢競爭力,相比當(dāng)時(shí)已有的各種原理的粒度測試儀器最為突出,具有測量速度快、測量(動(dòng)態(tài))范圍寬特點、精度高、操作簡便等特點(diǎn),從而迅速成為世界范圍內(nèi)用途廣泛的粒度檢測儀器意見征詢。

  中國的激光粒度儀的研究始于上世紀(jì)80年代初組成部分,天津大學(xué)承接了國家“六五" 科技攻關(guān)項(xiàng)目,并開始了以實(shí)用化儀器為目的的激光粒度儀的研究(當(dāng)時(shí)命名為“激光快速滴譜儀")集聚,先后研制了多種焦距的付里葉透鏡高效化、環(huán)形光電探測器陣列等關(guān)鍵器件,解決了光電信號(hào)處理新的動力、Rosin-Rammler數(shù)據(jù)反演算法等技術(shù)難題完成的事情,并于1987年研制成功DP-01型儀器,通過了科技部的技術(shù)鑒定為產業發展。差不多在同一時(shí)期研究成果,國內(nèi)多家高校和研究所也開始了激光粒度儀的研究工作發展契機,例如上海機(jī)械學(xué)院(現(xiàn)為“上海理工大學(xué)")、丹東儀表研究所兩個角度入手、四川輕工研究院相貫通、山東建材學(xué)院等。之后脫穎而出,從原先各高校和研究所先后分立出多家按商業(yè)化模式運(yùn)作的公司系統,如珠海歐美克、丹東百特積極影響、成都精新方法、濟(jì)南微納等等,這些公司逐漸發(fā)展為國內(nèi)市場激光粒度儀的主要提供者進一步提升。

  在儀器的商品化方面進行探討,國內(nèi)已經(jīng)有幾家比較有實(shí)力的制造公司成長起來,自主創(chuàng)新已經(jīng)受到多數(shù)企業(yè)的重視提供有力支撐,他們提供的產(chǎn)品基本能夠滿足國內(nèi)用戶的需要管理,除了占據(jù)國內(nèi)市場2/3以上的份額外,還有部分產(chǎn)品出口越來越重要。

  與國家的同行相比切實把製度,國內(nèi)企業(yè)的差距主要表現(xiàn)為:
  (1)產(chǎn)品品牌影響力不夠改革創新;
 ∽钚?。?)對某些特定的樣品,儀器性能還有待改善自行開發;
 ∧?。?)企業(yè)的理論水平和研究能力不足;
 √幚矸椒?。?)未建立性的營銷網(wǎng)數據顯示,因而還不能在范圍成規(guī)模地銷售產(chǎn)品。

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