在納米材料、制藥、化工、食品、環(huán)境監(jiān)測及半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域,顆粒的粒徑分布直接影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性、溶解性、反應(yīng)活性與質(zhì)量一致性。粒徑測量儀能夠精確分析從納米到毫米級顆粒的尺寸與分布,實現(xiàn)“微??梢?rdquo;。
粒徑測量儀高精度測量的背后,是多個精密部件協(xié)同運作的成果。

一、光學(xué)系統(tǒng)
光學(xué)系統(tǒng)是粒徑測量儀的“感知中樞”,決定測量范圍與分辨率。
激光光源:采用高穩(wěn)定性半導(dǎo)體激光器(如He-Ne或藍(lán)光激光),波長通常為632.8nm或405nm,提供均勻、單色、相干性強(qiáng)的光束,確保散射信號準(zhǔn)確。
光路設(shè)計:包括準(zhǔn)直透鏡、擴(kuò)束鏡、傅里葉透鏡等,確保激光束均勻照射樣品,并將散射光精確聚焦至探測器。
探測器陣列:由數(shù)十至數(shù)百個環(huán)形或線性光電探測器組成,接收不同角度的散射光信號。探測器靈敏度高、響應(yīng)快,能捕捉微弱散射光,實現(xiàn)寬動態(tài)范圍測量。
二、樣品分散系統(tǒng)
顆粒在液體或氣體中的分散狀態(tài)直接影響測量結(jié)果。
濕法分散單元:包含超聲波分散器、攪拌器和循環(huán)泵,用于將團(tuán)聚顆粒打散,形成均勻懸浮液。超聲功率可調(diào),避免過度破碎。
干法分散單元(適用于干粉):通過氣流噴射將粉末分散成單顆粒狀態(tài),避免使用溶劑,適用于親水性差或易溶材料。
樣品池:由石英或光學(xué)玻璃制成,透光性好、耐腐蝕,確保光路暢通。
三、信號處理與控制系統(tǒng)
數(shù)字信號處理器(DSP):高速采集探測器信號,進(jìn)行濾波、放大與模數(shù)轉(zhuǎn)換,確保數(shù)據(jù)真實可靠。
反演算法:采用先進(jìn)的米氏理論或夫瑯禾費衍射理論,通過數(shù)學(xué)反演計算粒徑分布?,F(xiàn)代儀器支持多峰、寬分布的精確擬合。
控制軟件:配備專業(yè)分析軟件,支持測量模式選擇、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲、分布圖繪制與報告生成,操作界面友好,符合GLP規(guī)范。
四、數(shù)據(jù)存儲與輸出模塊
內(nèi)置大容量存儲空間,可保存數(shù)百組測量數(shù)據(jù)及參數(shù)設(shè)置。
支持USB、RS232、以太網(wǎng)或Wi-Fi接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出、遠(yuǎn)程監(jiān)控與系統(tǒng)集成。
五、輔助部件
溫控系統(tǒng):部分機(jī)型配備恒溫裝置,控制樣品溫度(如25±0.5℃),防止熱對流影響分散穩(wěn)定性。
自動對中系統(tǒng):實時監(jiān)測激光光路是否偏移,自動調(diào)整,確保測量一致性。
清潔系統(tǒng):自動沖洗功能,減少人工清洗時間,防止交叉污染。