中國粉體網(wǎng)訊  21世紀的今天，各種新技術(shù)、新材料、新設(shè)備層出不窮，讓各個領(lǐng)域的聯(lián)系越來越緊密。而粉體作為新材料、新產(chǎn)品的基礎(chǔ)，粉體的制備與加工承擔著越來越重要的角色。

粉體的制備與加工技術(shù)不斷革新，同時對它的檢測技術(shù)及設(shè)備提出了更高的要求，越來越多的粉體顆粒檢測技術(shù)與設(shè)備被開發(fā)應用，動態(tài)光散射測試技術(shù)就是其中一項發(fā)展飛速的顆粒檢測技術(shù)。

尤其是隨著納米科技領(lǐng)域要求對顆粒進行非常精準的把控，用動態(tài)光散射技術(shù)測量粒子粒徑具有準確、快速、可重復性好等優(yōu)點，能有快、準、穩(wěn)的完成檢測，動態(tài)光散射技術(shù)已經(jīng)成為納米科技領(lǐng)域中比較常規(guī)的一種表征方法。

原理

1、布朗運動

動態(tài)光散射技術(shù)原理基于粒子的布朗運動（Brownian motion）導致光強的波動。微小粒子懸浮在液體中會無規(guī)則地運動，布朗運動的速度依賴于粒子的大小和媒體粘度，粒子越小，媒體粘度越小，布朗運動越快。

2、光信號與粒度的關(guān)系

1）光通過膠體時，粒子會將光散射，在一定角度下可以檢測到光信號，所檢測到的信號是多個散射光子疊加后的結(jié)果，具有統(tǒng)計意義。

2）瞬間光強不是固定值，在某一平均值下波動，但波動振幅與粒子粒徑有關(guān)。

3）某一時間的光強與另一時間的光強相似，在極短時間內(nèi)，可以認為是相同的，我們可以認為相關(guān)度為1，在稍長時間后，光強相似度下降，時間無窮長時，光強完全與之前的不同，認為相關(guān)度為0。

4）正在做布朗運動的粒子速度，與粒徑（粒子大小）相關(guān)（Stokes - Einstein方程）。大顆粒運動緩慢，小粒子運動快速。如果測量大顆粒，那么由于它們運動緩慢，散射光斑的強度也將緩慢波動。類似地，如果測量小粒子，那么由于它們運動快速，散射光斑的密度也將快速波動。

5）最后通過光強波動變化和光強相關(guān)函數(shù)計算出粒徑及其分布。

3、分布系數(shù)

分布系數(shù)體現(xiàn)了粒子粒徑均一程度，是粒徑表征的一個重要指標。

4、光強分布、體積分布和數(shù)量分布的關(guān)系

能夠說明光強、體積和數(shù)量分布之間差異的簡單方式。

發(fā)展現(xiàn)狀

動態(tài)光散射技術(shù)幾十年來一直是實驗室里標配的檢測粒度的儀器，但在線檢測顆粒粒度的儀器卻非常少。美國PSS粒度儀公司已經(jīng)為客戶的生產(chǎn)線上安裝了許多臺跟蹤在線檢測產(chǎn)品的粒度儀。PSS在線系統(tǒng)會隨機從生產(chǎn)線上抽取一只樣品，進行自動稀釋以避免多重散射帶來的影響，然后檢測該樣品，檢測完后，繼續(xù)不斷地重復檢測。

此外，產(chǎn)品質(zhì)量在線監(jiān)控要遠比拿著脫線批次的樣品去實驗室檢測方便的多。尤其是新世紀以來，納米技術(shù)在全球得到了極大地發(fā)展與普及，各種獨特的納米材料不斷問世并進行產(chǎn)業(yè)化，在實際生產(chǎn)中，采用動態(tài)光散射在線檢測技術(shù)必定會極大地提高納米粉體的生產(chǎn)效率。

中國粉體網(wǎng)充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)平臺優(yōu)勢，旗下粉體公開課平臺將于2020年7月3日舉辦首屆“粉體粒度表征及在線檢測技術(shù)網(wǎng)絡(luò)研討會”，為企業(yè)管理、技術(shù)人員提供一個深度交流、深入思考、磨煉內(nèi)功、強化自身的平臺。屆時，來自華南師范大學的韓鵬教授給我們帶來題為《動態(tài)光散射納米顆粒測試技術(shù)進展》的報告，我們一起聽一聽韓鵬教授為我們解讀動態(tài)光散射技術(shù)在納米顆粒檢測中的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，同時也可以和韓鵬教授一起互動交流顆粒檢測、設(shè)備應用等相關(guān)知識。

專家介紹：

韓鵬，華南師范大學教授。主要從事光電技術(shù)及儀器相關(guān)學科的教學與科研工作，研究領(lǐng)域涉及顆粒測量、環(huán)境監(jiān)測、光信息處理、視頻與圖像處理等領(lǐng)域。先后承擔國家自然科學基金、省部產(chǎn)學研項目、廣東省科技專項等項目，發(fā)表論文100多篇，獲發(fā)明專利10余項。

社會兼職：中國顆粒學會理事兼顆粒測試專委會副主任委員，中國光學學會光電技術(shù)及系統(tǒng)專委會常委，廣州市儀器儀表學會副理事長等。

參考資料：

[1]楊暉等.用動態(tài)光散射現(xiàn)代譜估計法測量納米顆粒.

[2]劉桂強等.動態(tài)光散射在顆粒檢測中的應用

[3]化工儀器網(wǎng)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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