納米粒度分析儀的基本原理與工作機制

　　納米粒度分析儀是一種用于測量納米級顆粒尺寸分布的儀器，廣泛應用于化學、制藥、食品、環境保護、材料科學等領域。它的基本原理是利用光散射、動態光散射技術等方法來分析顆粒的大小、分布和形態。

　　一、基本原理

　　納米粒度分析儀的工作原理通常基于動態光散射技術。DLS是一種利用光的散射現象，通過分析顆粒在溶液中的布朗、運動來測量顆粒粒度的技術。

　　1布朗運動：布朗運動是微小顆粒在液體中由于熱運動而發生的無規則運動。納米級顆粒的布朗運動速度與顆粒的大小密切相關，較小的顆粒運動較快，而較大的顆粒運動較慢。

　　2、光散射原理：當激光光束照射到顆粒時，顆粒會反射或散射光線。根據散射光的強度和角度變化，可以獲得顆粒的運動速度。DLS技術通過分析散射光的時間相關性，來推算顆粒的尺寸分布。
 

　　二、工作機制

　　納米粒度分析儀的工作機制可以分為幾個主要步驟：

　　1、激光照射與光散射

　　首先，激光束被導入樣品池，照射到樣品中的納米顆粒。當激光光束照射到樣品中的顆粒時，顆粒會發生散射現象。顆粒的大小、形狀、折射率等因素影響光的散射模式。

　　2、檢測散射光

　　散射光經過光學系統的透鏡和濾光片，通常會被一個探測器接收。不同角度的散射光可以提供關于顆粒大小的不同信息，常見的角度測量包括前向散射和側向散射。

　　3、光的自相關函數分析

　　通過采集散射光的強度隨時間的變化，儀器會生成光強的自相關函數。通過對自相關函數的數學處理，尤其是利用庫倫模型等理論模型，可以推導出顆粒的平均尺寸、粒度分布、分布寬度等信息。

　　4、數據處理與輸出

　　通過對散射數據進行復雜的數學處理，如反演算法，會根據測得的散射數據計算出顆粒的粒度分布圖。結果通常以粒度分布直方圖的形式呈現，顯示顆粒的不同粒徑及其占比。

　　納米粒度分析儀的基本原理依賴于動態光散射技術，通過分析顆粒在溶液中的布朗運動，結合光散射強度的變化，來測量顆粒的大小和分布。這種方法具有高分辨率、快速、無損等特點，廣泛應用于納米技術、材料科學、生物醫藥等領域。