Лазерный анализатор размеров частиц

Лазерные дифракционные анализаторы позволяют решать фундаментальные и прикладные задачи в почвоведении, геологии, экологии, физической географии, а так же в различных отраслях промышленности: сельском хозяйстве, горнодобывающей и цементной промышленности, строительстве, инженерной геологии, мелиорации, химической промышленности.

В гранулометрических анализаторах, определяющих распределение частиц по размерам посредством лазерной дифракции, используется физический принцип рассеяния электро¬магнитных волн. Конструкция состоит из лазера, через измерительную ячейку направленного на детектор. При помощи диспергирующего устройства частицы подаются в измерительную ячейку и проходят сквозь лазерный луч. Свет, рассеянный пропорционально размеру частиц, посредством линзы фокусируется на детектор. По распределению рассеянного света при помощи комплексной математики рассчитывают распределение частиц по их размерам. В результате получают объемные доли, соответствующие эквивалентным диаметрам при лазерной дифракции.

Для измерения частиц размером до 3000 мкм с высокой чувствительностью необходимо использовать остро сфокусированный длинно-волновой источник лазерного света и разместить его близко к центру детектора. Для ультра микроскопических частичек до 0,01 мкм нужен коротко волновой источник света для большей чувствительности детектирования. Отраженный сигнал от микроскопических частиц определяется диаметром частиц относительно длины волны, а не абсолютный диаметр частиц. Сравнивается отраженный сигнал от частиц 0,05 и 0,07 мкм, которые только слегка отличаются размерами. Отраженный сигнал, полученный с использованием лазерного света (= 650 нм), не показывает разницы, не зависимо от угла детектирования. Однако при использовании полупроводникового лазера (= 405нм), разница в размерах частиц точно определяется, даже если она составляет всего 20 нм. По этой причине, использование источников разных длин волн обеспечивает необходимые преимущества для создания прибора, который способен работать в широком диапазоне и с большой точностью. Механизм представлен так, что отслеживается количество света от каждого источника света и настраивается баланс для каждого измерения, а множественные сенсоры располагаются так, что области перекрываются, давая возможность непрерывного измерения динамического диапазона 0,01-3000 мкм.

Инновационная конструкция - дизайн оптической системы гранулометрического анализатора размеров частиц использует метод отраженного лазерного света.

Для измерения размера частиц методом отраженного лазерного света, прибор фиксирует корреляцию между интенсивностью и углом отклонения света от частицы, затем подсчитывается размер частицы по теории Ми. При уменьшении размера частиц, интенсивность сигнала перестает изменяться на детекторах, регистрирующих проходящий луч, и в частности, для частиц диаметром в несколько микрон и ниже, становиться очень важным регистрировать отраженный сигнал по бокам и сзади источника света. Вся оптическая линия в лазерных анализаторах размеров частиц использует траекторию отраженного луча (расстояние от ячейки до детекторов), которая примерно в четыре раза длиннее, чем было в предыдущих моделях, а площадь центра кольца детекторов в четыре раза больше, что дает возможность стабилизировать с большой чувствительностью захват разницы сигналов около центра детекторов. Детектор для проходящего света в центре равномерно разделяется на четыре сектора за счет ультра высокоточной технологии, позволяя выделить некоторое положение, установленное настройкой оптической оси для измерения пробы. Время измерения также очень короткое, что дает возможность выполнить анализ, пока оптическая ось остается стабильной. В результате верхний предел измерений вырастает до 3000 мкм. Не стоит говорить, что стабильность настройки оптических осей является одним из самых важных факторов, который обеспечивает точность и воспроизводимость результатов. Детекторы рационально расставлены под и над ячейкой и емкость для пробы достаточно большая, что не только позволяет легко устанавливать и менять ячейку, но и уменьшает эффект рассеяния света.

Лазерные анализаторы размеров частиц имеют широкий диапазон применения - от научно-исследовательских работ до контроля качества:

• Катализаторы
• Керамика
• Химико-механическое полирование
• Косметика
• Продукты питания
• Металлические порошки
• Нанопокрытия
• Пигменты
• Исследование и разработка наночастиц