激光粒度分析儀選購

 激光粒度分析儀選購    

以往的粒度分析方法通常采用篩分或沉降法。常用的沉降法存在著檢測速度慢（尤其對小粒子）、重復(fù)性差、對非球型粒子誤差大、不適用于混合物料（即粒子比生必須一致才能較準備）、動態(tài)范圍窄等缺點。隨著激光衍謝法的發(fā)明，粒度測量*克服了沉降法所帶來的弊端，大大減輕了勞動強度及加快了樣品檢測速度（從半小時縮短到了1分鐘）。

 

激光衍射法測量粒度大小基于以下事實：即小粒子對激活的散射角大，大粒子對激光的散射角小。通過散射角的大小測量即可換算出料子大小。其依據(jù)的光學理念為米氏理念和弗朗霍夫理論。其中弗霍理論為大顆粒米多理論的近似，即略了米氏理論的虛數(shù)子集，并且假定顆粒不透明；并忽略光散射系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)，即設(shè)定所有分散劑和分散質(zhì)參數(shù)均為1，因此數(shù)學處理上要簡單得多，對有色物質(zhì)和小粒子誤差也大得多。同樣，近似的米氏理念對乳化液也不適用。

 

另外，根據(jù)瑞利散射定律，散射光的光強與顆粒直徑的六次方成正比，與散射光的光源波長的四次方成反比，這意味著顆粒直徑減少10倍，散射光強減弱100萬倍！而光源波長越短，散射光強度越高。

再者，由于小粒子散射角大，而主檢測器面積有限，一般只能接受到zui多45度角的散射光（即大于0.5微米的料子）。那么，如何檢測小粒子，如何克服小粒子光散射能量低，超出主檢測器范圍的問題，就成為評價激光分析技術(shù)的關(guān)鍵。

 

所以，判斷激光粒度分析儀的優(yōu)劣，主要看其以下幾個方面：

1.粒度測量范圍：粒度范圍寬，適合的應(yīng)用廣。不僅要看儀器所報出的范圍，而是看超出主檢測面積的小粒子散射（＜0.5μm）如何檢測。

的途徑是全范圍直接檢測，這樣才能保證本底扣除的一致性。不同方法的混合測試，再用計算機擬合成一張圖譜，肯定帶來誤差。

2.激光光源：一般選用2mW激光器，功率太小則散射光能量低，造成靈敏度低；另外，氣體光源波長短，穩(wěn)定性擾于固體光源。

檢測器：因為激光衍射光環(huán)半徑越大，光強越弱，極易造成小粒子信/噪比降低而漏栓，所以對小粒子的分布檢測能體現(xiàn)儀器的好壞。檢測器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形，半圓形和扇形幾個階段。

3.1英國馬爾文公司一代的檢測器

采用非均勻交*排列三維扇形檢測系統(tǒng)，實際分辨率zui高，無信號盲區(qū)，相當于環(huán)形或十字星形排列的175個，半圓形排列的93個，使直接檢測角達到135度。

3.2通道數(shù)

在激光粒度分析儀中不象計數(shù)器中存在通道的概念，它實際為檢測受光面積數(shù)，它有一個理念與實際的*化值﹕偏少﹕接受的散射光不充分，準確度差﹕偏多﹕靈敏度太高，導(dǎo)致重現(xiàn)性差。

為彌補采樣速度的缺陷，一些廠家才使用更多的通道，以損失重視而達到靈敏度要求，所以，這樣的測量時間在20秒或1分鐘以上。

英國馬爾文儀器公司一代Mastercizer2000型激光粒度分析儀，每秒采樣1000次，測量時間僅2秒（2000次結(jié)果平均），可使得準確性和重復(fù)性優(yōu)化。

4.是否使用*的米氏理念：因為米氏光散理念非常復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理量大，所以有些廠家忽略顆粒本身折光和吸收等光學性質(zhì)，采用近似的米氏理論，造成適用范圍受限制，漏檢幾率增大等問題。

5.準確性和重復(fù)指標：越高越好。采用NIST標準粒子檢測。

6.穩(wěn)定性：儀器穩(wěn)定性包括光路的穩(wěn)定性和分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和周圍環(huán)境的影響。一般來講選用氣體激光器，使用光學平臺，有助于光路的穩(wěn)定。內(nèi)部發(fā)熱部件（如50瓦的鎢燈）將影響光路周圍環(huán)境。

穩(wěn)定性指標在廠家儀器說明中沒有，用戶只能憑對于儀器結(jié)婚的判斷和參觀或詢問其他長時間使用 用戶來判斷。

7.掃描速度：摸摸速度可提高數(shù)據(jù)準確性，重復(fù)性和穩(wěn)定性。

不同廠家的儀器掃描速度不同，從1次/秒到1000次/秒。一般來講，循環(huán)掃描測試次數(shù)越多，平均結(jié)果的準確性越好，故速度越高越好；噴射式干法和噴霧更要求速度越高越好；自由降落式干法雖然速度不快，但由于粒子只通過樣品一次，速度也是快一些好。

用戶每天需要處理的樣品量，也是考慮速度的因素。

8.可自動對中，無需要換鏡頭，可自動校正

9.使用維護的簡便性：關(guān)于這一點，在購買之前往往被忽視，而實際上直接決定了儀器使用效率和壽命。了解的方法是對儀器結(jié)婚的我解和其他已有用戶的反映。

拆卸、清洗是否方便：粒度儀分主機和分散器兩部分。而樣品流動池總是需要定期清洗的，清洗間隔視樣品性質(zhì)而定。將主機和分散器合二為一的儀器往往將樣品池深置于儀器內(nèi)部，取出和拆卸均很繁瑣，且極易碰壞光路系統(tǒng)。

10.是否符合標準：ISO 13320標準是對激光粒度分析儀的基本要求。但并不是所有制造商都按照該標準執(zhí)行。在測量亞微米粒子分布過程中，采用非激光衍射方法是不符合ISO 13320標準的。

11.分散器

11.1濕法

是否具有超聲和攪拌等物理分散功能，超聲功率和攪拌速度是否連續(xù)可調(diào)，是保證分析結(jié)果重復(fù)性的關(guān)鍵。

11.2干法

是否密閉式測量，樣品是否容易分散？如果不是，是否選擇了噴射式分散器？300米/秒的沖擊氣流是保證樣品能夠充分分散后得到真實分析結(jié)果的前提。