Детектор, состоящий из ряда световых сенсоров, анализирует распределение световой энергии (источник—луч маломощного лазера) на определенной площади, и микропроцессор вычисляет распределение частиц по размерам.

Приборы этого типа, например PDPS11-C, который можно использовать для анализа различных проб, предназначены для точного измерения распределения частиц по размерам, начиная с нескольких микрон. Они могут быть полезны в определении

Рис. 6.16. Схема'"типичного прибора для измерения размеров частиц аэрозолей по методу дифракции Фраунхофера: 1 — лазер; 2 частицы аэрозоля; 3 — многоэлементный детектор; 4 — усилительный блок; — мик'ропроцессор; ?Г—"блок записи и регистрации;7 —-"линзы для Фурье-пре-образовани-я; -8 — распылительное сопло; 9 — линзы для уширеиия луча размера частиц красочных аэрозолей, получающихся при нанесении лакокрасочных материалов методами распыления, в определении распределения частиц в жидкостях (приборы Malvern 3600Е ED, Microtrac, HIAC).

Корреляция анализов размеров частиц, выполненных с по1 мощью приборов HIAC, Coulter Counter, Sedigraph, Quanti-met 720 и Microtrac приведена в работе [76].

Фотон-корреляционная спектроскопия. Другой подход к ис: пользованию светорассеяния для определения размера частиц — фотон-корреляционная спектроскопия (PCS) * или квазиупругое светорассеяние [75].

С появлением в начале 60-х годов лазеров, которые давали интенсивное когерентное монохроматическое излучение, появилась возможность использовать для измерения размера частиц время-корреляционные функции. Последние — способ описания флуктуаций некоторого свойства (в данном случае числа испущенных фотонов) методами статистической механики. Такой анализ требует когерентного монохроматического излучения и исследует флуктуации последнего, связанные со случайным перемещением светорассеивающих центров в малом объеме, что дает информацию о коэффициенте диффузии таких центров.

При изучении интенсивности светорассеяния на временной основе найдено, что она будет колебаться около среднего значения, если светорассеивающие частицы участвуют в случайном

Рис. 6.17. Блок-схема измерителя частиц BI-90:

1 — фокусирующие линзы; 2— калиброванные зазоры; 3 — трубка катодных лучей; 4— усилитель; 5 — фотоумножитель; 6 — ячейка; 7—лазер; 8 -принтер; 9 — компьютер;

10 — коррелятор

(Броуновском) движении. Рассеянное электрическое поле — функция положения частицы и, следовательно, постоянно изменяется. Интенсивность (пропорциональная площади электрического поля) также колеблется во времени. При измерении указанных флуктуаций возможно определить, используя автокорреляционную теорию для определения коэффициента диффузии для частиц, как эти флуктуации затухают за более продолжительные промежутки времен. Это, в свою очередь, может быть соотнесено через уравнение. Стокса-Эйнштейна с диаметром частицы, если сделать определенные предположения относительно формы частиц, и известна вязкость среды.

Типичная экспериментальная установка приведена на рис. 6.17.

Интенсивность рассеянного света — усредненная величина и является функцией индивидуальных свойств, так же как давление газа — интегральный результат бомбардировки газовыми молекулами стенок сосуда.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒