Nguyên lý hoạt động của máy đo kích thước hạt laser và tùy chọn

Máy đo kích thước hạt laser là một công cụ chuyên phân tích kích thước hạt bằng cách nhiễu xạ các hạt hoặc phân bố không gian (phổ tán xạ) ánh sáng tán xạ. Theo sự ổn định phổ năng lượng hay không được chia thành máy đo hạt tán xạ ánh sáng tĩnh và máy đo hạt laser tán xạ ánh sáng động Tại sao lại sử dụng laser làm nguồn sáng? Laser là một nguồn ánh sáng có độ chuẩn trực tốt, đơn sắc, và do tính đơn sắc của nó, phân phối phổ năng lượng tán xạ ánh sáng rõ ràng có thể thu được khi các hạt đi vào chùm tia laser, và những phân bố phổ năng lượng này có liên quan đến kích thước hạt.
Những lợi ích của laser bán dẫn là gì?
Laser là một trong những phát minh quan trọng của thế kỷ 20, và laser bán dẫn là sản phẩm của sự tiến bộ của công nghệ laser trong gần hai thập kỷ. Ưu điểm của nó là kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, hiệu quả cao, điện áp thấp, tuổi thọ cao, chống động đất mạnh, v.v. Các laser bán dẫn ban đầu phát ra đơn sắc kém và không thể được sử dụng làm nguồn sáng cho các thiết bị phát hiện. Với những tiến bộ trong khoa học và công nghệ, hiện nay tính đơn sắc của laser phát ra từ laser bán dẫn chất lượng cao đã gần hoặc đạt đến mức laser helium-neon, đã thay thế laser helium-neon trong nhiều lĩnh vực ứng dụng. Do laser bán dẫn có nhiều ưu điểm, máy đo hạt laser thương hiệu nước ngoài hiện nay cũng chủ yếu chuyển sang laser bán dẫn làm nguồn sáng.

Máy đo kích thước hạt laser tán xạ ánh sáng tĩnh
Phổ năng lượng là sự phân bố không gian ổn định. Chủ yếu thích hợp để thử nghiệm các hạt cỡ micron, giới hạn thấp hơn của phép đo cũng đã được cải thiện để mở rộng đến vài chục nanomet.

Máy đo kích thước hạt laser nguyên tắc tán xạ ánh sáng động
Tùy thuộc vào tốc độ chuyển động của hạt Brown, kích thước hạt nano được phân tích bằng cách phát hiện tín hiệu tán xạ ánh sáng động ở một hoặc hai góc tán xạ nhất định, phổ năng lượng thay đổi ở tốc độ cao theo thời gian. Máy đo kích thước hạt của nguyên tắc tán xạ ánh sáng động chỉ phù hợp để thử nghiệm các hạt nano

Máy phân tích kích thước hạt bụi
Máy đo hạt bụi phóng xạ, dựa trên nguyên tắc của định luật bụi phóng xạ Stokes
Nguyên tắc đo lường của máy đo hạt laser Một chùm tia laser phát ra từ laser, sau khi lọc, khuếch tán chùm tia, giá trị chuẩn trở thành một chùm ánh sáng song song, trong trường hợp chùm tia song song này không chiếu xạ vào hạt, chùm tia hội tụ trên mặt phẳng tiêu cự sau khi đi qua ống kính FUJI để tạo thành một điểm rất nhỏ rất sáng - tiêu điểm. Như minh họa dưới đây:
Sơ đồ đo lường máy đo hạt laser [4] Khi các hạt được đặt đều vào chùm tia song song theo một cách cụ thể nào đó, hiện tượng tán xạ laser sẽ xảy ra và một phần ánh sáng khuếch tán ra ngoài theo một góc nhất định với trục ánh sáng. Cả lý thuyết và thực tiễn đều chứng minh rằng góc tán xạ của ánh sáng tán xạ do các hạt lớn gây ra là nhỏ, các hạt càng nhỏ thì góc tán xạ của ánh sáng tán xạ càng lớn. Những ánh sáng tán xạ ở các góc khác nhau này sẽ tạo ra một loạt các vòng tròn trên mặt phẳng tiêu cự sau khi đi qua ống kính FUJI, và các đốm sáng xen kẽ giữa bóng tối và ánh sáng bao gồm các vòng này được gọi là Airy Spot. Trong Airy chứa đựng thông tin phong phú về kích thước hạt, hiểu đơn giản là vòng bán kính lớn tương ứng với các hạt có kích thước hạt nhỏ hơn, vòng bán kính nhỏ tương ứng với các hạt có kích thước hạt lớn hơn; Kích thước năng lượng ánh sáng của các vành đai trên các bán kính khác nhau chứa thông tin về nội dung của các hạt có kích thước hạt này. Bằng cách này, chúng tôi cài đặt một loạt các máy thu điện cho ánh sáng trên mặt phẳng tiêu cự, chuyển đổi các tín hiệu ánh sáng bị tán xạ bởi các hạt có kích thước hạt khác nhau thành tín hiệu điện và truyền chúng vào máy tính, sau đó xử lý toán học các tín hiệu này thông qua máy tính bằng lý thuyết tán xạ Mie, cho phép phân phối kích thước hạt.

Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu máy đo kích thước hạt laser BJ03-S01 làm ví dụ để giới thiệu máy đo kích thước hạt laser khô

Thông số kỹ thuật của máy đo hạt laser loại BJ03-S01
Phạm vi thử nghiệm: 0,1μm~500μm
Nguồn sáng: Laser bán dẫn (bước sóng 635 nm. Công suất 3mw. Tuổi thọ hơn 25.000 giờ)
Phương pháp kiểm tra: Kiểm tra ướt
Nồng độ mẫu: 0,5 ‰~1% (liên quan đến trọng lượng riêng của mẫu, kích thước hạt, chỉ số khúc xạ)
Thời gian thử nghiệm Ít hơn 1 phút/lần Không có thời gian phân tán mẫu
Tốc độ quét: 2000 lần/giây
Lỗi lặp lại: ≤1%
Nguồn điện: AC 220V ± 10% 50Hz hoặc 60Hz, Công suất: 80W
Giao diện máy vi tính: Giao diện nối tiếp RS-232 tiêu chuẩn
Hệ điều hành: Có thể chạy trên tất cả các phiên bản của hệ điều hành Windows

III. Tính năng sản phẩm của máy đo kích thước hạt laser loại BJ03-S01

(1) Bộ nạp mẫu tuần hoàn (chọn phụ kiện)
Siêu âm, tuần hoàn, khuấy, chức năng thời gian siêu âm trong bộ nạp mẫu tuần hoàn. Hệ thống tuần hoàn sử dụng phương pháp bơm nhu động, không gây ô nhiễm cho mẫu, đảm bảo tính chính xác của dữ liệu thử nghiệm. Máy đo kích thước hạt laser BJ03-S01 có hai cách lấy mẫu vi lượng và bể mẫu tuần hoàn, bể mẫu vi lượng được thiết kế đặc biệt cho một số mẫu cần dung môi hữu cơ làm môi trường; Bể mẫu tuần hoàn thường được sử dụng để kiểm tra nước làm mẫu môi trường, và hai phương pháp lấy mẫu không cần thay đổi, rất thuận tiện để sử dụng. (2) Hệ thống phần mềm mạnh mẽ của máy đo kích thước hạt laser
Hệ thống phân phối kích thước hạt laser loại BJ03-S01 là bộ sưu tập ánh sáng, máy, điện, máy tính
Là một sản phẩm công nghệ cao, xử lý dữ liệu một số phần mềm hệ thống phân tích máy tính được hoàn thành, trong khi đầu ra của báo cáo thử nghiệm được hoàn thành bởi máy in. (3) Công nghệ tích hợp đường quang của máy đo kích thước hạt laser *
Thiết kế chuyển đổi quang học chống Fourier được tối ưu hóa, kết hợp với cấu trúc tích hợp đường dẫn quang học * để làm cho đường dẫn quang ổn định hơn, sử dụng lâu dài mà không cần điều chỉnh; Thiết lập cơ khí tiên tiến
Quy trình đo và xử lý, làm cho cấu trúc của dụng cụ nhỏ gọn và hợp lý hơn; Thiết kế hình giọt nước, mỹ quan hào phóng, sử dụng và bảo trì thuận tiện hơn; Công nghệ che chắn và chống nhiễu hiệu quả,
Làm cho các tính năng như điện của dụng cụ ổn định hơn. (4) Mảng thu quang điện góc cao nhạy cảm cao cho máy đo kích thước hạt laser
* Thiết kế mảng thu quang điện, cải thiện hiệu quả độ phân giải của thiết bị. Đầu thu quang điện hướng chính với 71 tế bào quang, góc phát hiện lớn zui lên đến 21,5 °;
Một máy thu quang điện mặt bên được sắp xếp chéo không đồng đều với 5 tế bào quang học, trong đó, zui có góc nghiêng lớn lên tới 75 °. (5) Máy đo kích thước hạt laser lâu dài và bền
Sử dụng bước sóng 635nm, laser bán dẫn đầy đủ 3mw công suất, tuổi thọ hơn 25.000 giờ
Hiệu quả nâng cao thời gian sử dụng và lưu trữ của máy phân phối kích thước hạt laser. B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Hệ thống kiểm tra kích thước hạt laser loại BJ03-S01 * sử dụng lý thuyết tán xạ Mie đầy đủ tiên tiến làm cơ sở và sử dụng thuật toán đảo ngược phân phối H. Golub tuyệt vời, kết hợp với thiết kế phần cứng thiết bị * để các mẫu bạn kiểm tra có thể làm cho dữ liệu kiểm tra nhanh hơn và nhanh hơn, cho dù chúng được phân phối đơn lẻ hay hỗn hợp.
(7) Định dạng kết quả đầu ra Báo cáo linh hoạt Định dạng đầu ra của định dạng đơn linh hoạt, có thể được chỉnh sửa theo nhu cầu của người dùng, bao gồm dữ liệu phân phối kích thước hạt tích lũy và đường cong, dữ liệu phân phối kích thước hạt trong khoảng và biểu đồ tần xuất và các giá trị kích thước hạt điển hình khác nhau.
(8) Theo tiêu chuẩn ISO13320-1
Để đáp ứng yêu cầu của người dùng về độ chính xác và độ lặp lại của kết quả kiểm tra, HYL
Máy phân phối kích thước hạt laser cột * Tuân thủ tiêu chuẩn ISO13320-1. Mỗi máy đo kích thước hạt laser đều nghiêm ngặt
Kiểm tra các chất tiêu chuẩn quốc gia, các chỉ số * sau khi đạt tiêu chuẩn có thể được đưa vào thị trường.