Phương pháp đo
Trong ánh sáng laser tán xạ ánh sáng tĩnh (ánh sáng đơn sắc, ánh sáng kết hợp) tương tác với các hạt, phải được đặc trưng về kích thước hạt. Phụ thuộc vào kích thước của các hạt, sóng ánh sáng được phân tán bởi các hạt theo cách đặc trưng: các hạt càng lớn thì sự tán xạ theo hướng thuận càng lớn. Với các hạt nhỏ hơn khoảng 100nm, cường độ tán xạ gần như giống hệt nhau theo mọi hướng.
Laser diffraction at particles with different size
Cường độ tán xạ được xác định bởi các máy dò đứng yên tùy thuộc vào góc (phân bố cường độ tán xạ ánh sáng). Các hệ thống nhiễu xạ laser tiên tiến như máy phân tích kích thước hạt tán xạ laser Bettersizer S3 Plus đảm bảo xác định cường độ tán xạ trong phạm vi góc liên tục 0,02 - 165°, cg. ở phía trước, phía bên và hướng lùi. Điều này đạt được bằng cách gọi là thiết kế thấu kính kép và hệ thống quang tần số xiên (công nghệ DLOIOS): Các thấu kính Fourier (thấu kính tập thể) được đặt giữa laser và các hạt cũng như giữa các hạt và máy dò. Các hạt sẽ tương tác với ánh sáng trong một chùm tia laser song song. Điều này mang lại lợi thế là ánh sáng tán xạ cũng có thể được phát hiện ở các góc rất lớn (theo hướng tán xạ ngược) và do đó, ngay cả các hạt rất nhỏ cũng có thể được đo chính xác. Nhờ công nghệ DLOIOS, các vấn đề về thiết lập đo lường thông thường cũng có thể tránh được. Do đó, không phải các thấu kính phù hợp cho phạm vi đo kích thước hạt tương ứng phải được chọn trước khi đo (so với quang học Fourier), cũng không phải là sự không chính xác của phép đo từ các hạt khác nhau đến khoảng cách máy dò, nếu không phải tất cả các hạt nằm trong một mặt phẳng (so với quang học Fourier ngược).
Sơ đồ nguyên lý của công nghệ DLOIOS cải tiến của hệ thống Bettersizer S3 PLUS và camera CCD (x0.5 và x10)
Để tính toán phân bố kích thước hạt từ phổ tán xạ đo được, lý thuyết về FRAUNHOFER hoặc MIE được áp dụng. Lý thuyết FRAUNHOFER dựa trên giả thuyết về các hạt mờ và hình cầu: mô hình phân tán tương ứng với một tấm hai chiều mờ đục - nhiễu xạ chỉ xảy ra ở các cạnh. Do đó, không có hằng số đầu vào quang bổ sung của vật liệu là cần thiết cho tính toán này.
Ngược lại, lý thuyết MIE sử dụng giả thuyết về các hạt gần như mờ và hình cầu, nghĩa là ánh sáng thấm vào vật chất và bị tán xạ đàn hồi tại các nguyên tử của hạt. Kiến thức về chỉ số khúc xạ phức tạp của các hạt và chất lỏng là cần thiết. Lý thuyết này được áp dụng cho các hạt của tất cả các kích cỡ.
Hình dưới đây cho thấy một ví dụ về phân bố kích thước hạt liên quan đến khối lượng của bột canxi cacbonat - được đo bằng Bettersizer S3 Plus.
Ví dụ đo nhiễu xạ laser
Đường cong thông lượng tích lũy Q3 (màu xanh) và biểu đồ kết quả (q3, thanh màu đen) có thể được nhìn thấy.
Văn học và định mức
ISO 13320 - Phân tích kích thước hạt - Phương pháp nhiễu xạ laser
English 
日本語 
한국어 
français 
Deutsch 
Español 
português 
العربية 
tiếng việt 
