納米激光粒度儀：基于動態光散射與光子相關光譜的粒徑測量技術

納米激光粒度儀的工作原理主要基于動態光散射（Dynamic Light Scattering,DLS）原理和光子相關光譜（Photon Correlation Spectroscopy,PCS）技術。以下是對其工作原理的詳細解釋：

動態光散射原理

當激光束照射到液體中的顆粒時，顆粒會散射光線。由于顆粒在液體中不停地做布朗運動，散射光也會隨時間發生動態變化。這種動態變化與顆粒的布朗運動速度密切相關。

布朗運動與顆粒大小的關系

布朗運動是微小顆粒在液體中由于受到液體分子無規則熱運動的撞擊而發生的無規則運動。顆粒越小，受到的撞擊越不均衡，布朗運動速度越快；顆粒越大，受到的撞擊相對均衡，布朗運動速度越慢。

光子相關光譜技術

光子相關光譜技術是一種用于分析動態散射光譜的統計方法。它通過對散射光強度隨時間的變化進行相關運算，得到顆粒的布朗運動速度信息。

Stokes-Einstein方程

Stokes-Einstein方程是描述顆粒在液體中布朗運動速度與顆粒大小、液體粘度等參數之間關系的方程。通過該方程，可以根據測得的布朗運動速度計算出顆粒的大小。

工作流程

1.激光照射：納米粒度儀發射激光束照射到待測液體中的顆粒上。

2.散射光收集：在某一固定角度收集散射光（本儀器采用90度）。

3.動態散射光譜分析：對收集到的散射光強度隨時間的變化進行分析，得到動態散射光譜。

4.光子相關光譜運算：采用光子相關光譜法對動態散射光譜進行統計及相關運算分析，得到顆粒的布朗運動速度信息。

5.顆粒大小計算：根據Stokes-Einstein方程和測得的布朗運動速度計算出顆粒的大小。

應用

納米激光粒度儀廣泛應用于化學、材料科學、生物學、醫學等領域，用于測量納米顆粒和微米顆粒的粒徑分布、顆粒濃度等參數。它在研究顆粒材料的性質、制備工藝優化、產品質量控制等方面具有重要的作用。

綜上所述，納米激光粒度儀通過動態光散射原理和光子相關光譜技術，能夠準確、快速地測量液體中顆粒的大小和分布，為科研和工業生產提供了有力的支持。

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