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單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)原理

 更新時(shí)間:2016-01-05  點(diǎn)擊量:3363
     經(jīng)過光感區(qū)域的粒子由于大小不同,光強(qiáng)隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化。將探測器收集的光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,不同的電壓信號對應(yīng)不同的粒徑大小,從而得到微粒的粒徑。單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)(SPOS)將光消減和光散射兩種物理作用有機(jī)的結(jié)合起來,通過光消減獲得較大的動態(tài)粒徑范圍,通過光散射增加對小粒子的靈敏度,成為一項(xiàng)技術(shù)。

       單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)(SPOS)對粒子的信號響應(yīng)方式是信號與特定粒子相對應(yīng)的。信號為每一粒子相應(yīng)產(chǎn)生的一定強(qiáng)度的脈沖,而不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。粒徑分布圖中的信號直接來自于每次一個(gè)粒子的快速檢測(< 10,000/sec)。以SPOS為基礎(chǔ)的AccuSizer 780粒徑檢測系統(tǒng)(Particle Sizing Systems, Santa Barbara, CA)對濃縮混懸液進(jìn)行自動稀釋(),以確保粒徑在量程范圍內(nèi)的粒子(> 0.5 µm)逐個(gè)通過光學(xué)傳感器,因而避免粒子重疊并在粒徑分布圖中產(chǎn)生假象。AccuSizer 780中的傳感器通過兩種不同性質(zhì)的物理作用()—光消減(light extinction, LE)與光散射(light scattering, LS)對通過傳感器的粒子進(jìn)行測定。

       光消減技術(shù)檢測通過流動池的光強(qiáng)變化,擁有檢測粒子的粒徑范圍廣且與粒子組份無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。然而,它的靈敏度有限,對于通過橫切面為400×1000µm 的流動池所能檢測到的小粒子粒徑為1.3µm。另一方面,光散射技術(shù)具有相對窄的動態(tài)粒徑范圍 (取決于檢測器 / 放大器的飽和值),但能檢測到0.5µm粒徑的粒子,使用大功率激光光源還能檢測到粒徑更小的粒子。通過合并光消減和光散射響應(yīng)信號,傳感器可同時(shí)擁有這兩種方法的優(yōu)點(diǎn),因而在不損失單粒子分辨率巨大優(yōu)勢的前提下?lián)碛邢鄬^廣的動態(tài)粒徑范圍 (即0.5~400 µm) 。

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