Góc tiếp xúc quang họcGóc tiếp xúc được định lượng bằng hình ảnh quang học và kỹ thuật phân tích hình ảnh dựa trên hành vi làm ẩm của các giọt trên bề mặt rắn. Khi một giọt được đặt trên một bề mặt rắn, nó tạo thành một hình dạng cụ thể do sức căng bề mặt. Chụp ảnh bên của giọt bằng máy ảnh có độ phân giải cao, sử dụng phần mềm để phân tích đường viền của giọt, đặc biệt là hình dạng của bề mặt tiếp xúc với bề mặt rắn, do đó xác định góc tiếp xúc θ. Góc này phản ánh mức độ ẩm của chất lỏng đối với chất rắn và là một thông số quan trọng để đo năng lượng làm ướt bề mặt vật liệu.
Góc tiếp xúc quang họcChủ yếu bao gồm các bộ phận sau:
Nguồn sáng: Cung cấp ánh sáng đồng nhất, giảm nhiễu quầng sáng cạnh giọt, đảm bảo hình ảnh sắc nét.
Hệ thống tiêm: bao gồm đơn vị tiêm tự động hoặc đơn vị tiêm thủ công vi phân, được sử dụng để thêm chất lỏng từ từ và tạo thành một khối lượng được chỉ định trong cổng ống kim, sau đó các giọt được chuyển đến bề mặt của mẫu được thử nghiệm.
Bàn mẫu: được sử dụng để đặt mẫu cần thử, một số bàn mẫu có chức năng điều chỉnh ba chiều để đạt được hiệu chuẩn ngang mẫu và đo đa vị trí.
Hệ thống video: Chứa máy ảnh và ống kính có độ phân giải cao để chụp ảnh các giọt chất lỏng trên bề mặt rắn. Độ phân giải máy ảnh ít nhất 10 triệu pixel trở lên, ống kính cần được kết hợp với ống kính macro tiêu cự dài để tránh biến dạng và hỗ trợ điều chỉnh bằng tay/tự động.
Hệ thống xử lý dữ liệu: Sử dụng phần mềm để phân tích hình ảnh giọt để tính góc tiếp xúc của giọt. Phần mềm cần hỗ trợ nhiều mô hình phân tích đường viền, chẳng hạn như phù hợp Young-Laplace, phù hợp hình elip và phương pháp tiếp tuyến, để phù hợp với nhu cầu đo lường của các dạng giọt khác nhau.
Khi chọn góc tiếp xúc quang học, bạn cần tập trung vào các chỉ số hiệu suất cốt lõi sau:
Độ chính xác đo góc tiếp xúc: Quyết định độ tin cậy của dữ liệu đo. Cần chú ý đến lỗi tuyệt đối (ví dụ: ± 0,1 °, ± 0,5 °) và lỗi lặp lại (ví dụ: ≤0,2 °), lỗi càng nhỏ, dữ liệu càng đáng tin cậy.
Độ chính xác của bộ lấy mẫu vi lượng: Sự ổn định của thể tích giọt có thể ảnh hưởng đến kết quả đo góc tiếp xúc. Cần chú ý đến độ chính xác của bộ lấy mẫu vi lượng của thiết bị, chẳng hạn như hỗ trợ bước 0,1μL và liệu giọt có ổn định hay không (không rung, không treo).
Độ phân giải và độ sắc nét của hệ thống hình ảnh: Độ phân giải máy ảnh, hiệu suất ống kính và hệ thống chiếu sáng cùng nhau ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. Cần đảm bảo độ phân giải máy ảnh đủ cao, ống kính không bị biến dạng và hệ thống chiếu sáng đều không có bóng hoặc phản chiếu.
Phương pháp đo và chức năng: Chọn phương pháp đo cơ bản được hỗ trợ (ví dụ: phương pháp thả ghế, phương pháp thả treo, phương pháp thả nằm) và các chức năng đặc biệt (ví dụ: đo góc tiếp xúc động, chức năng phù hợp mẫu đặc biệt) theo nhu cầu kiểm tra.