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闡述多角激光光散射儀的基本原理

閱讀:384      發(fā)布時(shí)間:2025-4-4
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  多角激光光散射儀是一種用于測(cè)量溶液中顆粒尺寸分布、形態(tài)、濃度等物理性質(zhì)的先進(jìn)儀器。它通過(guò)對(duì)散射光角度的不同測(cè)量,能夠提供比傳統(tǒng)單角光散射更為詳細(xì)的信息,從而更加精確地分析樣品的顆粒特性。
  多角激光光散射儀的工作原理基于光的散射效應(yīng)。當(dāng)一束激光照射到溶液中的顆粒時(shí),顆粒會(huì)與光發(fā)生相互作用,導(dǎo)致光的散射。散射光的強(qiáng)度和方向取決于顆粒的大小、形狀、折射率以及激光的波長(zhǎng)等因素。通過(guò)測(cè)量不同散射角度下的光強(qiáng)度,可以獲得顆粒的詳細(xì)物理信息。具體原理如下:
  1、散射光的角度和強(qiáng)度關(guān)系:在光與顆粒相互作用時(shí),光的散射強(qiáng)度通常隨著散射角度的變化而變化。對(duì)于較小的顆粒,散射的光主要集中在前向角度;而對(duì)于較大的顆粒,散射光則向后方向擴(kuò)展。因此,通過(guò)測(cè)量不同角度的散射光強(qiáng)度,MALS能夠獲得關(guān)于顆粒的更多信息。
  2、散射的基本模型:根據(jù)Mie理論或Rayleigh理論,光的散射強(qiáng)度與顆粒的大小、形狀、折射率及激光的波長(zhǎng)之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系。通過(guò)解析不同角度的散射強(qiáng)度數(shù)據(jù),結(jié)合這些理論模型,可以計(jì)算出顆粒的粒徑分布、濃度、形狀等信息。
 

多角激光光散射儀

 

  3、多角度測(cè)量:與傳統(tǒng)的單角光散射方法不同,多角激光光散射儀通過(guò)多個(gè)角度同時(shí)收集散射光數(shù)據(jù)。這一做法可以提供更全面的信息,尤其是在分析多種粒徑分布的樣品時(shí)。通過(guò)多角度的散射數(shù)據(jù),能夠更精確地解析顆粒的形狀、粒徑分布、聚集狀態(tài)等。
  4、數(shù)據(jù)分析:通過(guò)散射光強(qiáng)度與角度的關(guān)系,采用數(shù)值反演技術(shù)來(lái)解算顆粒的尺寸分布。這通常需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行擬合和分析。通過(guò)分析各個(gè)散射角度的光強(qiáng),可以得到顆粒的平均尺寸、分布情況及聚集狀態(tài)等信息。
  多角激光光散射儀通過(guò)測(cè)量不同散射角度的光強(qiáng)度,為顆粒的粒徑分布、形態(tài)特征和聚集狀態(tài)提供了更加全面和精確的信息。它在納米材料、聚合物、生物大分子及環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

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