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阐述多角激光光散射仪的基本原理

2025年04月04日 16:41 来源:上海积利科学仪器有限公司
  多角激光光散射仪是一种用于测量溶液中颗粒尺寸分布、形态、浓度等物理性质的先进仪器。它通过对散射光角度的不同测量,能够提供比传统单角光散射更为详细的信息,从而更加精确地分析样品的颗粒特性。
  多角激光光散射仪的工作原理基于光的散射效应。当一束激光照射到溶液中的颗粒时,颗粒会与光发生相互作用,导致光的散射。散射光的强度和方向取决于颗粒的大小、形状、折射率以及激光的波长等因素。通过测量不同散射角度下的光强度,可以获得颗粒的详细物理信息。具体原理如下:
  1、散射光的角度和强度关系:在光与颗粒相互作用时,光的散射强度通常随着散射角度的变化而变化。对于较小的颗粒,散射的光主要集中在前向角度;而对于较大的颗粒,散射光则向后方向扩展。因此,通过测量不同角度的散射光强度,MALS能够获得关于颗粒的更多信息。
  2、散射的基本模型:根据Mie理论或Rayleigh理论,光的散射强度与颗粒的大小、形状、折射率及激光的波长之间有一定的数学关系。通过解析不同角度的散射强度数据,结合这些理论模型,可以计算出颗粒的粒径分布、浓度、形状等信息。
 

多角激光光散射仪

 

  3、多角度测量:与传统的单角光散射方法不同,多角激光光散射仪通过多个角度同时收集散射光数据。这一做法可以提供更全面的信息,尤其是在分析多种粒径分布的样品时。通过多角度的散射数据,能够更精确地解析颗粒的形状、粒径分布、聚集状态等。
  4、数据分析:通过散射光强度与角度的关系,采用数值反演技术来解算颗粒的尺寸分布。这通常需要结合标准的数学模型来进行拟合和分析。通过分析各个散射角度的光强,可以得到颗粒的平均尺寸、分布情况及聚集状态等信息。
  多角激光光散射仪通过测量不同散射角度的光强度,为颗粒的粒径分布、形态特征和聚集状态提供了更加全面和精确的信息。它在纳米材料、聚合物、生物大分子及环境科学等领域得到了广泛应用。

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