一(yī)、激光(guāng)粒度儀概述
激光(guāng)粒度儀是(shì)一(yī)種利用(yòng)顆粒對(duì)光(guāng)的(de)散射現(xiàn)象來(láΩi)測量顆粒大(dà)小(xiǎo)的(de)儀器(qì)。它基于Mie散射理(lǐ)論(對(duì)于較寬粒徑範圍的(de)顆粒測量)★或夫琅禾費(fèi)衍射理(lǐ)論(對(duì)于較大(dà)顆粒測量)，通(tōng)過對(duì)顆粒散射光(guāng)的(de)角度、強度等信息的(↔de)分(fēn)析，快(kuài)速、準确地(dì)測定顆粒的(de)粒度分(fēn)布。該儀器(qì)具有(yǒu)測量速度快(kuài)、重複性好(hǎo)、測量範圍寬等優點，ε廣泛應用(yòng)于材料科(kē)學、制(zhì)藥、食品、化(huà)工(gōng)、環保等衆多(duō)領域，可(kě)用(yòng♥)于測量各種固體(tǐ)顆粒、乳液、懸浮液等體(tǐ)系中顆粒的(de)粒度大(dà)小(xiǎo)及分(fēn)布情況。
二、納米激光(guāng)粒度儀的(de)原理(lǐ)
納米激光(guāng)粒度儀主要(yào)用(yòng)于測量納米級顆粒的(de)粒度分(fēn)布，其核心原理(lǐ)基于動态光(guāng)散射(DLS)和(hé)靜♥(jìng)态光(guāng)散射(SLS)理(lǐ)論，以下(xià)為(wèi)你(nǐ)展開(↓kāi)介紹：
動态光(guāng)散射原理(lǐ)（測量納米顆粒）
當一(yī)束激光(guāng)照(zhào)射到(dào)含有(yǒu)納米顆粒的(de)液體(tǐ)δ樣品時(shí)，納米顆粒會(huì)做(zuò)布朗運動，同時(shí)散射激光(guāng)。由于顆粒在不(bù)斷運動，散射光(guāng)的(de)相(xiàng)位會(huì)随時(sh÷í)間(jiān)快(kuài)速變化(huà)，産生(shēng)動态光(guāng)散射現(xiàn)象☆。
通(tōng)過檢測器(qì)檢測散射光(guāng)的(de)強度随時(shí)間(jiān)的(de)變化(huà)，然後使用(yòng)相(xiàng)關器ε(qì)對(duì)這(zhè)些(xiē)随時(shí)間(jiān)變化(huà)的(de)散射光(±guāng)信号進行(xíng)自(zì)相(xiàng)關運算(suàn)，得(de)到(dào)散射光(guāng)強度的(de)自(zì)相(xiàng)關函數(s→hù)。
根據斯托克斯 - 愛(ài)因斯坦方程，結合自(zì)相(xiàng)關函數(shù)，就(jiù)可(kě)以計(jì)算(suàn)出顆粒的(de)平移 擴散系數(shù)，進而推算(suàn)出顆粒的(de)流體(tǐ)力學直徑，也(yě)就(jiù)是(shì→)納米顆粒的(de)粒度大(dà)小(xiǎo)。通(tōng)過對(duì)大(dà)量顆粒的(de)統計(jì)分(fēn)析，就(jiù)能(néng)得(de)到(dào)顆粒的(de)粒度↔分(fēn)布。
靜(jìng)态光(guāng)散射原理(lǐ)（輔助測量及大(dà)顆粒情況）
靜(jìng)态光(guāng)散射是(shì)指在靜(jìng)态條件(jiàn)下(xià)(δ顆粒相(xiàng)對(duì)靜(jìng)止或運動緩慢(màn)可(kě)忽略)，測量不(bù)同角度上(shàng)顆粒對(duì)激光(£guāng)的(de)散射光(guāng)強度。根據米氏散射理(lǐ)論(适用(yòng)于顆粒尺寸與入射光(guāng)波長(cháng)相(xiàng)近(jìn)的(de)情況)或夫琅禾費(fèi)衍射理(lǐ)論(适用(yòng)于較大(dà)顆粒，一(yī)般大(dà)于幾百納米)，散射光(guānφg)的(de)強度分(fēn)布與顆粒的(de)大(dà)小(xiǎo)、形狀、折射率以及入射光(guāng)的(de)波長(cháng)等因素有(yǒu)關。
通(tōng)過測量多(duō)個(gè)角度上(shàng)的(de)散射光(guāng)強度，并利用(yòng)相(xiàng)應的(de)理(lǐ)論模型進÷行(xíng)拟合計(jì)算(suàn)，就(jiù)可(kě)以得(de)到(dào)顆粒的(de)粒度分(fēn)布信息。在納米激光(guāng)粒度儀中，靜(jìng)态光 (guāng)散射原理(lǐ)有(yǒu)時(shí)會(huì)作(zuò)為(wèi)輔助手段，與動态光(guāng)散射原理(lǐ)結合，以提™高(gāo)測量結果的(de)準确性和(hé)可(kě)靠性，特别是(shì)對(duì)于一(yī)些(xiē)粒徑分(fēn)布較寬、包含少(shǎo)量較大(dà)顆粒的(de)樣品。
三、納米激光(guāng)粒度儀的(de)實踐應用(yòng)
樣品制(zhì)備
分(fēn)散介質選擇：根據樣品的(de)性質選擇合适的(de)分(fēn)散介質，如(rú)水(shuǐ)、乙醇等。對(duì)于親水(shuǐ)性樣品，通(tōn×g)常選擇水(shuǐ)作(zuò)為(wèi)分(fēn)散介質；對(duì)于疏水(shuǐ)性樣品，可(kě)能(néng)需要(yào)選擇有(yǒu)機(jī)溶劑或添™加表面活性劑來(lái)改善顆粒的(de)分(fēn)散性。
分(fēn)散方法：為(wèi)了(le)使顆粒在分(fēn)散介質中均勻分(fēn)散，避免顆粒團聚，需要(yào)采用(yòng)适當的(de)↔分(fēn)散方法。常見(jiàn)的(de)分(fēn)散方法包括超聲分(fēn)散、機(jī)械攪拌等。超聲±分(fēn)散是(shì)利用(yòng)超聲波的(de)空(kōng)化(huà)作(zuò)用(yòng)，使顆粒從(cóng)團聚體(tǐ)中分(fēn)離(lí)出來(lái&)；機(jī)械攪拌則是(shì)通(tōng)過攪拌槳的(de)旋轉産生(shēng)強烈的(de)流動，促進顆粒的(de)分(fēn)散。在操作(zuò)過程中，需要(yào)控制(zhì)分(fēn)散時(shí)間(jiān)和(hé)強度，以達到(dào)最佳的(↓de)分(fēn)散效果。
測量過程
儀器(qì)調試：在測量前，需要(yào)對(duì)納米激光(guāng)粒度儀進行(xíng)調試，包括調整激光(guāng)光(guāng)源的(de)強度、檢測器(qì)的(de)位置和(hé♣)角度等，确保儀器(qì)處于最佳工(gōng)作(zuò)狀态。
樣品測量：将制(zhì)備好(hǎo)的(de)樣品注入測量池中，讓激光(guāng)照(zhào)射樣品并檢測散射光(gu₹āng)信号。儀器(qì)會(huì)自(zì)動采集和(hé)處理(lǐ)散射光(guāng)數(shù)據，經過一(yī)定的(de)計(jì)算(suàn)和(hé)分(fēn)析後，給出顆粒的(de)粒度分(fēn)布結果。測量過程中，需要(yào)注意保持測量環境的(de)穩定，避免∞外(wài)界因素(如(rú)振動、溫度變化(huà)等)對(duì)測量結果的(de)影(yǐng)響。
結果分(fēn)析與應用(yòng)
粒度分(fēn)布解讀(dú)：納米激光(guāng)粒度儀給出的(de)測量結果通(tōng)常包括顆粒的(de)平均粒徑、粒度分(fēn)布曲線、多(duō)分(fēn)散指數(λshù)等信息。通(tōng)過對(duì)這(zhè)些(xiē)結果的(de)分(fēn)析，可(kě)以了(le)解顆粒的(de)粒度大(dà)小(xiǎo)和(hé)分(fēn)布←特征。例如(rú)，平均粒徑可(kě)以反映顆粒的(de)總體(tǐ)大(dà)小(xiǎo)，多(duō)分(fēn)散 指數(shù)則可(kě)以表示顆粒粒度分(fēn)布的(de)均勻程度。
實際應用(yòng)：在納米材料研究中，納米激光(guāng)粒度儀可(kě)用(yòng)于研究納米顆粒的(de)合成過程、粒徑控制(zhì)以及性能(néng)評估；在制(zh₽ì)藥領域，可(kě)用(yòng)于藥物(wù)納米制(zhì)劑的(de)研發和(hé)質量控制(zhì)，确保藥物(wù)顆粒的(de)✘粒度符合要(yào)求，提高(gāo)藥物(wù)的(de)療效和(hé)安全性；在環境科(kē)學中，可(kě)用(yòng)于檢測水(shuǐ)中納米級污染↑物(wù)的(de)粒徑和(hé)分(fēn)布，為(wèi)環境監測和(hé)治理(lǐ)提供依據。↔
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