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请问激光光散射仪的基本原理及操作流程?最好是以马尔文公司的光散射仪为例
动态光散射Dynamic Light Scattering (DLS),也称光子相关光谱Photon Correlation Spectroscopy (PCS) ,准弹性光散射quasi-elastic scattering,测量光强的波动随时间的变化。动态光散射技术测量粒子粒径,具有准确、快速、可重复性好等优点,已经成为纳米科技中比较常规的一种表现方法。随着仪器的更新和数据处理技术的发展,现在的动态光散射仪器不具有测量Zeta电位、大分子的分子量等的能力,还具具备测量颗粒粒径的功能。微纳研制的winner802光子相关纳米粒度仪就是采用的动态光散射原理,用来测量颗粒粒径大小的。也是国内第一家企业采用动态光散射原理来研制的纳米激光粒度仪,其动态光散射原理建立在分散在液体颗粒的布朗运动基础之上,颗粒越小运动越快,反之,颗粒越大,运动越慢。具有不干扰,不破坏颗粒体系原有状态的特点,从而保证了测试结果的真实性。采用HAMAMATSU高性能光电倍增管和微纳研制的高速数字相关器作为核心部件,通过测试某一个角度的散射光的变化并求出自相关函数(即扩散系数),根据stokes-Einstein方程计算出颗粒粒径及分布。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701211120_01_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701211120_01_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701211120_01_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701211120_01_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701211120_02_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701211120_02_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701211120_02_388_3.jpg
基于动态光散射原理的纳米粒度仪的研制任中京, 陈栋章 (济南微纳颗粒技术有限公司, 济南)摘要:介绍了基于动态光散射原理的纳米粒度仪的工作原理和设计, 重点讲述了我公司自研制的CR128数字相关器的设计原理与性能特点, 以及利用该器件成功研制出的winner801光子相关纳米粒度仪的特性。关键词.. 纳米粒度仪;动态光散射(DLS);光子相关谱(PCS);数字相关器纳米颗粒的尺度一般在1-100nm之间, 是介于原子、分子和固体体相之间的物质状态。由于纳米颗粒具有尺寸小、比表面积大和量子尺寸效应, 使它具有不同于常规固体的新特性。在纳米态下, 颗粒尺寸更是对其性质有着强烈的影响, 纳米材料的粒度大小是衡量纳米材料最重要的参数之一。而常规的基于静态光散射原理的激光粒度仪的测量下限己接近极限, 但仍旧不能对纳米颗粒的粒度测试得出理想的结果甚至无能为力。光子相关光谱(Photon Correlation Spectroscopy,简称PCS)法已被证明是一种适于测量纳米及亚微米颗粒粒度的有效方法。PCS技术也成为动态光散射(Dynamic Light Scattering, 简称DLS) 技术, 主要是研究散射光在某一固定空间位置的涨落现象。其颗粒粒度测量原理建立在颗粒的布朗运动基础之上。由于颗粒的布朗运动, 一定角度下的散射光强将相对于某一平均值随机涨落。PCS技术就是通过这种涨落变化的快慢间接地得到相关颗粒粒度的信息。1 动态光散射基本原理基于动态光散射原理的颗粒粒度测试基本原理如图1.1所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441893_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441894_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441895_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441897_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441898_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441899_388_3.jpg最后再对四路基线求其平均值用于数据分析, 以免突变的光强引起光强自相关函数发生畸变。在如上的算法的基础上, 我们所研制的C R 12 8 数字相关器采用F PG A 技术, 以硬件方式实现。如图2 .1所示, 主要由取样时间发生器、取样时间、光子计数器、12 8 相关运算模块、基线运算模块、相关数据存储器、数据输出及控制电路组成。其工作原理为:选取适当的取样时间, 并在该时间段内将输入的光子数连续计数, 并将计数结果进行128 路自相关运算及基线