측정 방법
정적 광 산란 레이저 광 (단색광, 간섭 광)은 입자 크기와 관련하여 특성화되어야하는 입자와 상호 작용합니다. 입자의 크기에 따라, 광파는 특징적인 방식으로 입자에 의해 산란된다 : 입자가 클수록 순방향으로의 산란은 더 커진다. 약 100 nm 더 작은 입자의 경우, 산란 강도는 모든 방향에서 거의 동일합니다.
다른 크기의 입자에서 레이저 회절
산란 강도는 각도 (광 산란 강도 분포)에 따라 고정식 검출기에 의해 결정됩니다. Bettersizer S3 Plus 레이저 산란 입자 크기 분석기와 같은 최첨단 레이저 회절 시스템은 0.02 – 165 °의 연속 각도 범위에서 산란 강도의 측정을 보장합니다. 이자형. 전방, 측면 및 후방 방향으로. 이것은 소위 이중 렌즈 설계 및 경사 입사 광학 시스템 (DLOIOS 기술)을 통해 달성됩니다. 푸리에 렌즈 (집합 렌즈)는 레이저와 입자 사이 및 입자와 검출기 사이에 위치합니다. 입자는 평행 레이저 빔 내에서 빛과 상호 작용합니다. 이는 산란 된 광을 매우 큰 각도 (후방 산란 방향)로 감지 할 수있어 매우 작은 입자도 정확하게 측정 할 수 있다는 이점을 제공합니다. DLOIOS 기술 덕분에 기존 측정 설정의 문제도 피할 수 있습니다. 따라서, 모든 입자가 하나의 평면에 있지는 않지만, 측정 전에 해당 입자 크기 측정 범위에 적합한 렌즈를 선택하거나 (푸리에 광학과 비교하여) 측정 부정확도가 다른 입자에서 검출기 거리로 인해 발생하지 않아야합니다. (역 푸리에 광학과 비교).
Bettersizer S3 PLUS의 혁신적인 DLOIOS 기술 및 CCD 카메라 시스템 (x0.5 및 x10)
측정 된 산란 스펙트럼으로부터 입자 크기 분포를 계산하기 위해 FRAUNHOFER 또는 MIE 이론이 적용됩니다. FRAUNHOFER 이론은 불투명 입자와 구형 입자의 가설을 기반으로합니다. 산란 패턴은 얇은 불투명 2 차원 판에 해당합니다. 회절은 가장자리에서만 발생합니다. 따라서이 계산에 재료의 추가 광학 입력 상수가 필요하지 않습니다.
반대로 MIE 이론은 사실상 반투명하고 구형 인 입자의 가설을 사용하는데, 이는 빛이 물질에 스며 들고 입자의 원자에 탄 성적으로 산란된다는 것을 의미합니다. 입자와 액체의 복잡한 굴절률에 대한 지식도 필요합니다. 이 이론은 모든 크기의 입자에 적용됩니다.
다음 그림은 Bettersizer S3 Plus로 측정 한 탄산 칼슘 분말의 부피 관련 입자 크기 분포의 예를 보여줍니다.
레이저 회절 측정 예
누적 처리량 곡선 Q3 (파란색) 및 결과 히스토그램 (q3, 검은 색 막대)을 볼 수 있습니다.
문헌과 규범
ISO 13320 – 입자 크기 분석 – 레이저 회절 방법
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