納米粒度儀的工作原理是利用動態(tài)光散射法(DLS),有時稱為準(zhǔn)彈性光散射法(QELS),是一種成熟的非侵入技術(shù),可測量亞微細顆粒范圍內(nèi)的分子與顆粒的粒度及粒度分布,粒度可小于1nm。動態(tài)光散射法的典型應(yīng)用包括已分散或溶于液體的顆粒、乳劑或分子表征。懸浮在溶液中的顆粒的布朗運動,造成散射光光強的波動。分析光強的波動得到顆粒的布朗運動速度,再通過斯托克斯-愛因斯坦方程得到顆粒的粒度。
影響納米粒度儀測試結(jié)果的因素有哪些?
(1)復(fù)折射率
激光散射法粒度測量的對象一般是微米級的粒子,這些粒子的光學(xué)常數(shù)并不能簡單看成粒子材料的光學(xué)性質(zhì),而是指顆粒的復(fù)折射率n’,其定義為:n‘=n+ik。其中n為通常所說的折射率,虛部k表示光在介質(zhì)中傳播時光強衰減的快慢,即吸收系數(shù),有時也被稱作吸收率。
復(fù)折射率的選擇合適與否直接影響到粒度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性,但是影響待測顆粒復(fù)折射率的因素較多,難以確定其準(zhǔn)確值,所以到目前為止在激光粒度測量領(lǐng)域中仍舊沒有確定復(fù)折射率的統(tǒng)一方法。在實際的粒度檢測過程中,一般只是對同種物質(zhì)使用一個固定的復(fù)折射率,這樣的測量結(jié)果必然會與樣品的真實值有較大偏差。但是如果針對不同粒度區(qū)間的顆粒都去尋找其復(fù)折射率,卻又不現(xiàn)實的。
(2)折射率
Mie散射理論是麥克斯韋電磁方程組的嚴格解,激光法檢測的前提假設(shè)是粉體粒子是球形且各向同性的,大多數(shù)晶體在不同的方向上有不同的折射率。由于不同廠家的設(shè)備中光能探測器的數(shù)量、空間分布位置、靈敏度的不同也會導(dǎo)致檢測結(jié)果的差異。
(3)內(nèi)置算法
由于光強分布的差異,不同粒度儀生產(chǎn)廠家所采用的軟件內(nèi)置算法不同,造成系數(shù)矩陣的計算結(jié)果差異,由此給反演帶來不同程度的誤差。