Laserbeugung ist eine weit verbreitete Technik zur Partikelgr??enmessung für Materialien mit einer Gr??e von mehreren Hundert Nanometern bis zu mehreren Millimetern. Die Hauptgründe für den Erfolg dieser Technik sind:

  • Breiter dynamischer Bereich - vom Submikrometer- bis zum Millimeterbereich
  • Schnelle Messungen - Ergebnisse in weniger als einer Minute
  • Wiederholbarkeit - bei jeder Messung werden gro?e Mengen von Partikeln gemessen
  • Sofortiges Feedback - überwachung und Steuerung des Partikeldispergierprozesses
  • Hoher Probendurchsatz - Hunderte von Messungen pro Tag
  • Keine Kalibrierung erforderlich - einfache Verifizierung mit Standardreferenzmaterialien
  • Etablierte Technik - erfüllt ISO13320 (2009)

Prinzipien

Bei der Laserbeugung werden Partikelgr??enverteilungen durch Messung der Winkelabh?ngigkeit der Intensit?t von gestreutem Licht eines Laserstrahls, der eine dispergierte Partikelprobe durchdringt, ermittelt. Wie unten dargstellt, streuen gro?e Partikel Licht mit kleinen Winkeln relativ zum Laserstrahl, w?hrend kleine Partikel zu gro?en Streuwinkeln führen. Die Daten der winkelabh?ngigen Streulichtintensit?t werden analysier und sind die Basis zur Berechnung der Gr??e der Partikel, die für das Beugungsmuster verantwortlich sind. Dabie wird die Mie-Theorie genutzt. Die Partikelgr??e wird als Durchmesser der volumengleichen Kugel angegeben.

Optische Eigenschaften

Bei der Laserbeugung wird die Mie-Theorie der Lichtstreuung zur Berechnung der Partikelgr??enverteilung verwendet. Dabei wird ein volumengleiches Kugelmodell angenommen.

Für die Anwendung der Mie-Theorie ist sowohl die Kenntnis der optischen Eigenschaften der gemessenen Probe (Brechungsindex und imagin?rer Anteil) als auch der Brechungsindex des Dispergiermittels erforderlich. Meist sind die optischen Eigenschaften des Dispergiermittels problemlos Ver?ffentlichungen zu entnehmen und viele moderne Ger?te sind mit integrierten Datenbanken ausgestattet, die h?ufig verwendete Dispergiermittel enthalten. Bei Proben, deren optische Eigenschaften nicht bekannt sind, kann der Benutzer diese entweder messen oder einen iterativen Ansatz verfolgen, indem die Ann?herung der modellierten Daten und den tats?chlich für die Probe gemessenen Daten ausgewertet wird.

Ein vereinfachter Ansatz ist die Fraunhofer-N?herung, für die keine Kenntnisse der optischen Eigenschaften der Probe erforderlich sind. Für gro?e Partikel k?nnen damit genaue Ergebnisse gewonnen werden. Bei der Arbeit mit Proben, die Partikel mit einer Gr??e von weniger als 50 μm oder relativ transparente Partikel enthalten k?nnen, ist diese Methode jedoch mit Vorsicht zu genie?en.

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Technologie
Laserbeugung
Dispergierungstyp
Trocken
Spray
Nass
Partikelgrößenbereich 0.01µm - 3500µm 0.1µm - 2000µm 0.1µm - 2500µm
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