测量小颗粒

较小的颗粒对激光衍射技术构成真正的挑战。当被激光束照亮时,大颗粒以低角度散射光,在散射模式中具有易于探测的最大值和最小值。相对于具有足够角分辨率的光学路径,放置在低角度的探测器可以检测这些最大值和最小值。随着颗粒变小,颗粒尺寸与光波长(d/+)的比例减小,从而产生更平滑且角度较少的散射模式,使得测量变得困难。此外,小颗粒散射光弱,最大值和最小值只能在非常高的角度测量,这会影响散射模式的检测和分辨率。不同的制造商使用不同的解决方案来解决这些限制,并取得不同程度的成功。他们中大多数侧重于背散射光的测量。

非球面颗粒尺寸的偏差

大多数基于激光的颗粒大小分析仪器,无论颗粒大小如何,都无需考虑所测试材料的形状。用于计算分布的数学模型基于颗粒是球形,因此任何报告的分布基本上都相当于所分析材料等效球的分布。在大多数情况下就足够了,因为许多颗粒模拟球形足够接近。但是,对于许多偏离完美球形的颗粒,获得的大小分布只是表面的或名义上的,并且会有偏差。在某些极端情况下,在非球面颗粒上使用球模型的结果与现实非常不同。当将激光衍射结果与其他结果(如偏振光散射或 PIDS)进行比较时,会出现这种偏差。

PIDS技术 vs. 激光衍射

PIDS 技术基于 Mie 光散射理论,并依赖于光的横向性质。使用磁向和电动矢量(90°),如果电动矢量上下偏振,则光被视为垂直极化。当样品用给定极化波长的光照射时,振荡的电场会在样品中产生电子的偶极子(或振荡)。这些振荡与传播的光源处于相同的偏振平面,振荡颗粒的偶极子将辐射除照射光源以外的所有方向的光。三个波长(450 nm、600 nm 和 900 nm)连续以垂直和水平偏振光照射样品。从样品中散射或照射光在一系列角度范围内测量。通过分析每个波长的差异,我们获得了有关样品颗粒大小分布的信息。正在测量的是垂直和水平偏振信号之间的差异,而不仅仅是给定极化处的值。

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