马尔文激光粒度仪-颗粒表征技术原理及介绍

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马尔文激光粒度仪简介

马尔文激光粒度仪简介laParticle size analysis-Laser diffraction methods(ISO-13320-1)IntroductionLaser diffraction methods are nowadays widely used for particle sizing in many different applications. The success of the technique is based on the tact that it can be applied to various kinds of particulate systems, is fast and can be automated and that a variety of commercial instruments is available. Nevertheless, the proper use of the instrument and the interpretation of the results require the necessary caution.Therefore, there is a need for establishing an international standard for particle size analysis by laser diffraction methods. Its purpose is to provide a methodology for adequate quality control in particle size analysis.Historically, the laser diffraction technique started by taking only scattering at small angles into consideration and, thus, has been known by the following names:-fraunhofer diffraction;-(near-) forward light scattering;-low-angle laser light scattering (LALLS).However, the technique has been broadened to include light scattering in a wider angular range and application of the Mie theory in addition to approximating theories such as Fraunhofer and anomalous diffraction.The laser diffraction technique is based on the phenomenon that particles scatter light in all directions with an intensity pattern that is dependent on particle size. All present instruments assume a spherical shape for the particle. Figure 1 illustrates thecharacteristics of single particle scattering patterns: alternation of high and low intensities, with patterns that extend for smaller particles to wider angles than for larger particles[2-7,10,15 in the bibliography].Within certain limits the scattering pattern of an ensemble of particles is identical to the sum of the individual scattering patterns of all particles present. By using an optical model to compute scattering for unit volumes of particles in selected size classes and a mathematical deconvolution procedure, a volumetric particle size distribution is calculated, the scattering pattern of which fits best with the measured pattern (see also annex A).A typical diffraction instrument consists of a light beam (usually a laser), a particulate dispersing device, a detector for measuring the scattering pattern and a computer for both control of the instrumentand calculation of the particle size distribution. Note that the laser diffraction technique cannot distinguish between scattering by single particles and scattering by clusters of primary particles forming an agglomerate or an aggregate. Usually, the resulting particle size for agglomerates is related to the cluster size, but sometimes the size of the primary particles is reflected in the particle size distribution as well. As most particulate samples contain agglomerates or aggregates and one is generally interested in the size distribution of the primary particles, the clusters are usually dispersed into primary particles before measurement.Historically, instruments only used scattering angles smaller than 14°,which limited the application to a lower size of about 1μm. The reason for this limitation is that smaller particles showmost of their distinctive scattering at larger angles (see also annex Z).Many recent instruments allow measurement at larger scattering angles, some up to about 150°,for example through application of a converging beam, more or larger lenses, a second laser beam or more detectors. Thus smaller particles dow n to about μm can be sized. Some instruments incorporate additional information from scattering intensities and intensity differences at various wavelengths and polarization planes in order to improve the characterization of particle sizes in the submicrometre range.Particle size analysis – Laser diffraction methods-Part 1:General principles1 scopeThis part of ISO 13320 provides guidance on the measurement of size distributions of particles in any two-phase system, for example powders, sprays, aerosols, suspensions, emulsions and gas bubbles in liquids, through analysis of their angular light scattering patterns. It does not address the specific requirements of particle size measurement of specific products. This part of ISO13320 is applicable to particle sizes ranging from approximately μm to 3μm.For non-spherical particles, an equivalent-sphere size distribution is obtained because the technique uses the assumption of spherical particles in its optical model. The resulting particle size distribution may be different from those obtained by methods based on other physical principles . Sedimentation, sieving).3,terms, definitions and symbolsFor the purposes of this part of ISO 13320, the followingterms, definitions and symbols apply.terms, definitionsabsorptionintroduction of intensity of a light beam traversing a medium through energy conversion in the mediumcoefficient of variation (变异系数)Noative measure(%) for precision: standard deviation divided by mean value of population and multiplied by 100 or normal distributions of data the median is equal to the mean refractive index（Ｎｐ）Refractive index of a particle, consisting of a real and an imaginary (absorption) part.Np=n p-ik prelative refractive index （m）complex refractive index of a particle, relative to that the medium。

应用马尔文MS2000 激光粒度分析仪分析河流泥沙颗粒

Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·67·文章编号：2095－6835（2015）24－0067－01应用马尔文MS2000激光粒度分析仪分析河流泥沙颗粒唐鸿琴，曹均伟，付帅（长江上游水文水资源勘测局攀枝花分局，四川攀枝花 617000）摘要：水文工作的开展离不开对水位、泥沙和流量的测量和分析。

通过使用测量仪器，可对河流中的泥沙和颗粒物进行基础检验，但采用传统方法难以进行更加深入的探究。

因此，引进了MS2000激光粒度分析仪，对该设备的具体情况进行了简单介绍，并在实际案例的引导下进行了应用研究。

关键词：马尔文测量软件；MS2000激光粒度分析仪；激光器；光电转换器中图分类号：TV149.3 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2015.24.067随着我国社会经济的发展，环境问题已成为人们关注的焦点之一。

无论是长江、黄河，还是珠三角地区的河流，泥沙堆积、水量下降等问题均已成为水文工作者的研究课题。

面对生态环境的不断恶化，河流治理越发紧急，我们必须采用先进的科学技术，帮助研究人员获得准确的数据，从而为解决环境问题提供可行的方案。

1 MS2000激光粒度分析仪简介 1.1 仪器系统的组成仪器系统分为主机、附件、计算机和马尔文测量软件。

主机的主要功能是测量样品粒径，主要包括激光器和光电转换器等元器件；附件主要是指进样器，它最大的优势是可对样品进行分散处理，并将其运送至主机测量，包括搅拌器、超声器和抽取泵等；计算机和马尔文测量软件也是系统的重要组成部分，可监控整个测量过程，并显示和分析数据。

1.2 仪器系统的结构和运行过程在光学原理中，激光通常为单色光。

当光路变化时会形成平行光，并射向透光的试样槽。

由于颗粒间的介质有所差异，因此，它在遇到光时会产生不同角度的折射现象。

当我们在不同的方向和位置安放光电转换器时，可接收到衍射过来的信息，即完成信息传输的过程。

马尔文粒度MS3000资料 v5

激光衍射–检测散射光数据
›
散射光信号检测示意图
遮光度检测器
激光光源
入射光光强检测
样品颗粒
傅立叶透镜
散射光检测阵列：上面分布了若干光电检测器，每个检测器按散射角度由小到大的顺序排列。（检测器编号越大，散射角越大）
Mastersizer 3000 激光粒度仪-光电检测原理
›
使用光电二极管检测散射光光强信号
样品池背向检测器
470nm 蓝光光源
侧向检测器
Mastersizer 3000散射光数据
› ›
Mastersizer 软件会即使显示测量时的散射光数据检测器编号越大对应的散射角越大…
小角度
大角度
Mastersizer 3000散射光数据-大粒径样品
粒径越大，散射角越小，对应编号越小的检测器
Mastersizer 3000散射光数据-小粒径样品
粒径
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
粒径弗朗霍夫近似仅适用于通过样品边缘的经典衍射
另一个问题
›
依据米氏理论，可以根据已知粒径，计算出对应的散射光光强分布，但我们需要根据散射光分布来得到粒径分布。
已知颗粒粒径
通过米氏理论计算
对应的散射光分布
样品的粒径分布
？
仪器硬件光学结构测量得到散射光分布
›
通过反演运算，根据光强分布预测粒径分布。
散射光
入射光吸收
散射光
散射理论 › 过去由于受计算能力的限制，也曾使用过弗朗霍夫近似。两者相比，米氏理论包含了对光散射行为最严密和全面的预测，被证明对于更大范围的样品，特别是小于50um的样品有更高的准确性。（ISO13320-1)

马尔文MS2000激光粒度颗分仪水中泥沙颗粒分析测试

马尔文MS2000激光粒度颗分仪水中泥沙颗粒分析测试摘要：泥沙颗粒分析是对施测河流中的泥沙粒径的变化范围和各种粒径的组成所占沙重百分数的分析与测定工作，研究不同粒径泥沙在水中运动规律，为水文计算、河流综合治理等科学依据。

马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪的操作简单、工作效率高、测验结果稳定可靠；具有传统测验方法所不具备的高精度、高效率。

通过对泥沙颗粒移液管、筛吸结合测试法和马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪对相同样品进行测试对比分析结果，确定适合陕北地区河流泥沙颗粒分析应用马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪的相关参数。

关键词：马尔文MS2000激光粒度颗分仪；遮光度；仪器参数。

1.引言随着科学技术的不断发展，水文测验方式也在不断提档升级。

泥沙颗粒分析作为水文工作的重要组成部分应该顺势而为追赶超越。

延安水文水资源勘测局所属9处水文站承担泥沙颗粒分析任务，其中神木站、赵石窑站、安塞站、杏河站为常年站，绥德站、吴旗站、志丹站、刘家河站、交口河站为间测站。

引进马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪前泥沙颗粒分析工作采用移液管、筛吸结合的分析方法，该方法的操作繁琐、工作效率低、分析人员劳动强度大，人工操作的偶然误差增多，分析完成后数据处理繁琐，时效性差，影响整体分析质量。

难以满足当前河流综合管理、开发和利用对泥沙颗粒级配资料实效性和施测精度的要求，与新形势下水文工作的发展需求相背离。

2.新技术的应用和优势2.1新技术的应用黄河流域黄河水利委员会所属三门峡、吕梁、榆次水文局，陕西省水文水资源勘测局所属宝鸡局先后开始在黄河流域范围内使用马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪开展泥沙颗粒分析工作。

通过这些年来的应用不断总结经验，改进提升，马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪能够满足水文测验要求。

延安水文水资源勘测局管辖流域同属黄河流域中游区域，为顺应水文测验技术的发展需要，提升工作效率，提高测验质量，延安水文水资源勘测局开展马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪进行泥沙颗粒分析与传统测验方式的比对，验证相关参数在实际工作中的可靠性和合理性，为今后开展新技术的应用打下坚实的基础。

马尔文MS3000粒度仪

超高速智能粒度分析仪粒度引领粒度分析技术新时代Mastersizer3000马尔文仪器(中国)Mastersizer 3000不仅仅是一台新仪器—它是全新的粒度测量大师马尔文仪器公司于1970年推出世界第一台商用激光粒度仪。

随后第一套Mastersizer 系统在1988年诞生，自此，马尔文仪器一直引领着激光衍射粒度分析领域的发展。

我们投身于这一技术，并为世界各地超过10，000家的Mastersizer 用户带来最新的技术、应用和各种粒度分析解决方案。

The Mastersizer3000最高性能、最小体积Mastersizer 3000—最先进的系统快速、可靠且高度自动化的激光衍射技术已经成为了世界上使用最广泛的粒度分析技术。

现在，Mastersizer 3000将引领激光衍射技术步入全新的高速智能时代。

23Mastersizer 3000的优势Mastersizer 3000仪器及其分散系统的创新设计和革新工艺体现了马尔文公司的热诚和专业。

我们根据市场需求开发了在最小的空间中包含最全面性能的仪器。

快速而准确，Mastersizer 3000让所有人都能得心应手，无论是新用户还是粒度分析专家。

The Mastersizer 3000革新的光学核心Mastersizer 3000利用经过验证的激光衍射技术测定颗粒粒径。

根据测定样品产生的在不同角度上的衍射光强度分布来计算粒度分布。

采集这些数据所需的光学系统是本仪器的核心。

在新型的折叠光路设计中，Mastersizer 3000中的蓝光固态光源保证了亚微米级的分辨率，使粒径分析下限达到10nm。

高速的数据采集速率大大增加了测试中的信号采集次数，提高了分析的重现性，即使是分布最宽的样品也能精确测定。

同时也显著提高了测试速度。

总之，依靠该独特的光学系统，仅一台仪器即可在整个极宽的动态范围内获得值得信赖的粒径数据。

The Mastersizer30002466734强大而便捷的软件—使您的分析工作更加高效，并轻松获得可靠结果The Mastersizer 3000轻轻一点，即可全面控制所有的分散参数：在您方法开发的过程中进行实时控制滚动趋势图和数据统计：符合ISO13320指导方针的快速方法优化3.优化查看测量参数和粒度分布：即时反馈结果5激光衍射测量不再是专家才能完成的任务——这也是该技术的一项诉求。

研究生培训激光粒度仪

样品准备容易、快捷，但常带有灰尘一直是主要的问题。使用一些简单的”窍门”和独特的内置式的“灰尘过滤器”可以使新手用户提高成功测量的百分率测量。软件在操作的每一步骤中都提供设计好的菜单指导和一些使用信息。一般的问题由软件来确定、强调和简单的修补。按了“Start”开始键后，其他的任何事情都是自动的，包括计算。
研究生培训激光粒度仪激光粒度仪激光粒度分析仪马尔文激光粒度仪马尔文2000激光粒度仪激光粒度仪原理激光粒度分析仪原理欧美克激光粒度仪激光粒度仪使用方法马尔文激光粒度仪原理
激光粒度仪
型号BIC 9010 美国布鲁克海文公司
一、动态光散射原理
任何悬浮于液体的颗粒都会不停的作布朗运动，其运动的强度与环境有关，同时也与颗粒本身的大小有关。相同条件下，大颗粒的布朗运动缓慢，而小颗粒的布朗运动剧烈。 1964年，Pecora 证明了实时波动的散射光可以在频域中产生一个分布，这个带宽就包含着颗粒运动的信息。
可变采样时间可变延迟时间无溢出可变通道基线多路输入浮点运算
自动粒度分析仪，使用于小粒子的浓缩悬浮液体或者大分子溶液。一般情况下讲,尺寸在2纳米到3微米的均可测量,
所使用的技术-准弹性光散射的光子相关谱技术，建立在相关的平均值，散射光，激光强度的波动基础上。它包括几种优点：速度（1~2分钟）精度（±1%，大分子单分散型的样品的）样品体积（0.5 ~ 3毫升）校正（不要求）多功能性（在任何适当的液体中的测量粒子，聚合体，乳状体，胶体等）
二、仪器特点
由上述的动态光散射原理可知，相关曲线的准确度是决定仪器是否准确的根本因素。而相关曲线是由仪器的相关器得出的，可以说光散射粒度仪的性能是由相关器决定的。由于仪器是观察悬浮颗粒的布朗运动，所得到的布朗运动信号的强弱也是影响因素之一。 FOQELS采用BI-9000数字相关器，该相关器是目前世界上公认的、功能最强大的相关器，其性能优势是由以下技术特点所支持的：

英国马尔文激光粒度仪

英国马尔文激光粒度仪仪器简介：Mastersizer 2000 粒度仪是马尔文仪器公司的最新激光衍射系统，技术先进，操作既简单又直观。

采用模块化设计，配备一系列测量干湿样品的自动样品分散装置。

采用内置的 SOP 系统进行控制，提供简便的开发和传输方法Mastersizer 系列激光粒度仪经过不断的发展，能够满足工业和学术界用户粒度测量的需要。

Mastersizer 创造性地使用激光衍射技术，已成为世界上实验室粒度分析的首选产品。

它可以精确、无损伤地测量从亚微米到几毫米的范围广泛的颗粒粒度，湿法和干法分散均可使用。

主要特点：1，准确性和重复性精度：根据马尔文质量审核标准， Dv50具有± 1% 的精度。

仪器到仪器的重复性：根据马尔文质量审核标准， Dv50的重复性优于 1% RSD。

2，重复性保证由软件驱动的 SOP 消除了用户间的差异，并且可以全面共享。

所有测量参数自动嵌入结果文件，并可以通过电子邮件使收件人审阅。

测量可以通过遵循同样的 SOP而重复出来。

3，广泛的测量范围测量物质从0.02µm 到2000µm。

4，广泛的样品类型适用于乳化液、悬浮液和干粉的测量。

5，简单易用全自动，使用简单。

消除了不同用户间的的可变性。

减少对新用户的培训要求，并充分发挥熟练人员的潜力。

6，灵活性多种样品分散装置。

通过自动配置，快速地切换样品分散装置。

"即插即用"盒式系统允许同时连接两个样品分散装置。

7，规范符合性完整的 QSpec 验证文档，并符合 21 CFR 第 11 部分的规定要求。

8，界面友好的软件由软件驱动的标准操作规程 (SOP) 消除了用户间的差异。

SOP 创建向导帮助用户创建最佳的测量方法。

只需单击按钮便可获取执行测量的各个方面的在线帮助和建议。

屏幕说明引导用户完成测量过程。

SOP 可用于例行样品分析。

自定义报告设计程序允许每个用户根据需要配置屏幕布置和打印输出。

马尔文激光粒度仪2000

一、粒度的基本概念
如果给您一把尺子和一个如上图的长方体,让您描述以上样品的粒度？对于这样的颗粒很难用一个值来表征它的尺寸
一、粒度的基本概念
• 通常我们所得到的粒径常常会引起困惑，这往往是因为颗粒形状的多样性以及使用不同的测试方法
1.Feret 直径 - 平行切面之间的距离. 2. Martin 直径 - 等分线直径最长直径 3. 最短直径 4. 等效周长直径 - 同等周长的圆圈直径 5. 等效投影面积直径 - 与投影面积相同的圆直径 6. 等效表面积直径 7. 等效体积直径
影响粒度测量结果的因素分析
湿法 1.材料有一定的危险性，如有毒，易暴等等 2.样品颗粒很大—特别是密度很大 3.样品非常粘 4.样品非常细(比如小于1微米)—当颗粒越小，团聚力越大，颗粒总是倾向于团聚在一起 5.样品颗粒易碎
影响湿法测量因素
1.分散介质
2.添加剂/分散剂
3.分散作用力，如超声/搅拌 4.合适的遮光度（避免多重衍射）小颗粒5-10% 大颗粒5-12% 分布较宽15-20%
选分散介质中必须稳定，测试过程中不会溶解或者凝聚
影响粒度测量结果的因素分析
首先考虑是否有适当的介质分散样品 1.溶解性：样品在该溶剂中是否可溶，不溶还是微溶 2.反应：样品与介质是否会发生反应？介质是否会腐蚀仪器？ 3.悬浮性：样品是否可以比较好的悬浮在介质中 4.分散剂的性质粘度/纯度/折光率/透明度
MASTERSIZER 激光衍射法粒度分析仪
主要内容
粒度的基本概念
几种常见粒度测量方法
激光衍射-基本原理
激光衍射测量方法
一.粒度的基本概念 •颗粒：在一个分散体系中独立的三维个体通常认为是一个颗粒
一.粒度的基本概念

激光粒度仪测粒径原理

激光粒度仪测粒径原理
激光粒度仪包括光源、透镜系统、光散射探测器和信号处理系统。

光源通常使用激光器，发射出的单色光线通过透镜系统聚焦在样品上。

当光线与颗粒相互作用时，会发生散射现象。

散射光被探测器接收并转换为电信号，信号经过处理后可以得到颗粒的尺寸分布数据。

在实际测量时，样品被放置在激光光束中心位置。

激光穿过样品时，颗粒会散射光线，而散射光线会以不同的角度被探测器接收。

通过测量探测器接收到的散射光线的强度与角度之间的关系，可以确定颗粒的尺寸分布。

信号处理系统对接收到的散射光信号进行分析处理，根据散射光的强度分布曲线来计算颗粒的粒径分布。

通常，使用马尔科夫兹模型来拟合散射光强度与角度之间的关系，从而得到颗粒的粒径分布。

然而，激光粒度仪也存在一些限制。

首先，测量结果受到颗粒形状的影响，对于非球形颗粒的测量精度可能会降低。

其次，测量粒径范围受到仪器设置和样品的限制。

最后，样品的浓度也会对测量结果产生影响。

总之，激光粒度仪通过利用激光的散射特性来测量颗粒物料的粒径分布。

其工作原理是基于散射和近侧散射原理，通过测量散射光的强度和角度之间的关系，可以确定颗粒的尺寸分布。

激光粒度仪具有快速、准确、广泛尺寸范围测量等优点，但也存在一些限制。

激光粒度测试仪设备工艺原理

激光粒度测试仪设备工艺原理背景和介绍激光粒度测试仪是一种测量颗粒物大小的仪器。

它可以测量不同类型的颗粒，例如液体、粉末、颗粒和颗粒的混合物。

它使用激光束来测量颗粒物的大小。

通常，这些仪器用于品质控制和研发领域，以确保所生产的产品符合规范和标准。

工艺原理激光粒度测试的基本原理激光粒度测试利用激光的散射原理来测量颗粒的大小。

当激光束穿过样品时，光线在样品中的散射方式和角度取决于样品中颗粒的大小。

更小的颗粒物将散射更多的光线，而更大的颗粒物将散射更少的光线。

通过测量散射的光线的强度和角度，可以确定样品中颗粒物的大小。

激光粒度测试仪的工作原理激光粒度测试仪由激光发生器、样品室、探测器和计算机组成。

激光发生器产生激光光束，该光束通过样品室。

在样品室中，样品被照射并向外辐射。

探测器测量从样品中散射出来的光线。

这些信号被转化为大小分布的数据，并通过计算机处理，以生成最终的颗粒物大小分布曲线。

激光粒度测试仪的不确定性激光粒度测试仪的准确度取决于许多因素，包括激光波长、探测器的灵敏度和样品室的几何形状。

为了确保测量结果准确，需要校准仪器并确定测量的不确定性。

应用激光粒度测试仪的应用范围非常广泛。

以下是一些示例：制药工业在制药工业中，激光粒度测试仪通常用于评估制药颗粒物的大小，以确保药物的质量和效果。

化学工业化学工业中，粒化是许多生产过程的关键步骤。

激光粒度测试仪可以用于测量不同类型的化学颗粒物的大小和形状。

食品和饮料工业在食品和饮料工业中，激光粒度测试仪可以用于测量不同类型的颗粒物，例如乳制品中的脂肪颗粒和果酱中的果粒等。

矿业激光粒度测试仪可以用于测量矿物颗粒的大小和形状，从而帮助矿业公司确定适当的矿石处理方法。

总结激光粒度测试仪是一种用于测量颗粒物大小的仪器，其基本原理是利用激光的散射原理。

激光粒度测试仪的工作原理包括激光发生器、样品室、探测器和计算机等部件。

激光粒度测试仪可以用于制药工业、化学工业、食品和饮料工业和矿业等领域。

马尔文激光粒度仪

Stokes重力沉降公式

考察一个球体在无界流体受重力、浮力和阻力的运动情况： mdu/dt=W-f-F 其中阻力 F=3Du 其中为流体粘滞系数，D为球体直径。当F=W-f时，du/dt=0，球体达到一恒定的最终沉降速度ust，又称Stokes速度。可求出 Stokes速度与球直径的关系为： D=[18ust/(s-f)]1/2 若流体中的物体不是球形,则求出的D称为该物体的Stokes直径，一般来讲颗粒经过极短的时间就可由静止加速到ust，由u=0达到 u=0.99ust所经过的距离也极短。因此可以认为在颗粒沉降的全部距离内是以ust等速沉降的。这是一切重力沉降法计算粒度的基础。另外，在利用Stokes公式计算粒度时还要考虑到其它因素所引起的修正，例如沉降筒的大小，流体的不连续性，颗粒的形状和浓度，布郎运动和对流的影响等。
粒子的布朗运动导致光强的波动当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象。散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角。颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样，在不同的角度上测量散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。

粒度测试中浓度对结果的影响

一般地，粒度分布测试是通过系统识别和接收光信号来实现的。而光信号的强弱又是由悬浮液中的颗粒个数决定的。以激光法为例，悬浮液中颗粒浓度数越高，散射光信号越强，但虽之而来的复散射的现象同时加剧，影响测试结果；反之悬浮液中的颗粒浓度越低，虽然复散射现象得到缓解，但信噪比下降，代表性也不够。其它粒度分布测试方法的情况也类似，所以在粒度分布测试过程中合适的颗粒浓度很重要。将悬浮体颗粒的浓度控制在系统允许最佳浓度范围的中间值附近。

马尔文激光粒度仪原理

马尔文激光粒度仪原理
马尔文激光粒度仪是一种用于测量颗粒尺寸分布的仪器，它利用激光技术对颗粒进行粒度分析。

其原理主要包括激光散射原理、激光粒度仪的工作原理和颗粒尺寸分布的计算原理。

首先，我们来介绍一下激光散射原理。

激光散射是指当激光束照射到颗粒表面时，光线会发生散射。

根据散射光的强度和角度分布特征，可以推断出颗粒的尺寸和形状信息。

激光粒度仪利用这一原理，通过测量颗粒散射光的强度和角度分布，来确定颗粒的尺寸分布情况。

其次，激光粒度仪的工作原理是利用激光器产生的单色激光束照射到颗粒样品上，颗粒样品中的颗粒会散射出光信号。

激光粒度仪通过接收和检测颗粒散射光的强度和角度分布，再经过信号处理和数据分析，得出颗粒的尺寸分布情况。

这种工作原理使得激光粒度仪能够快速、准确地测量颗粒的尺寸分布，且不受颗粒形状的影响。

最后，我们来看一下颗粒尺寸分布的计算原理。

根据激光散射原理和激光粒度仪的工作原理，可以得到颗粒散射光的强度和角度
分布数据。

通过对这些数据进行处理和分析，可以得出颗粒的尺寸
分布情况，包括颗粒的平均尺寸、尺寸分布范围、颗粒形状等信息。

这些数据对于颗粒材料的生产和应用具有重要的参考价值，可以帮
助用户了解颗粒样品的物理特性，指导产品的设计和改进。

综上所述，马尔文激光粒度仪利用激光散射原理和激光粒度仪
的工作原理，通过对颗粒散射光的强度和角度分布进行分析，得出
颗粒的尺寸分布情况。

这种原理使得激光粒度仪具有快速、准确、
无偏差的测量能力，适用于各种颗粒样品的粒度分析。

希望本文的
介绍能够帮助大家更好地理解马尔文激光粒度仪的原理和应用。

马尔文激光粒度仪遮光率

马尔文激光粒度仪遮光率马尔文激光粒度仪遮光率马尔文激光粒度仪是一种被广泛应用于颗粒物测量的仪器设备。

它通过使用激光光源和光散射技术，可以快速、准确地测量颗粒物的大小与分布。

而在马尔文激光粒度仪中，遮光率是一个重要的指标，它可以反映出颗粒物测量过程中的粒体遮光程度。

在马尔文激光粒度仪中，遮光率是指颗粒物对激光光源的遮挡程度。

当颗粒物通过激光束时，它们会散射出光线，并遮挡住一部分光源。

遮光率的大小与颗粒物的浓度及大小有关，通常情况下，颗粒物浓度越高，遮光率就越大。

遮光率是马尔文激光粒度仪中一个重要的参数，它可以用来评估颗粒物的分布情况。

通过测量颗粒物对激光光源的遮挡程度，可以得到颗粒物的体积分布、大小分布等信息。

这些信息对于很多领域的研究和应用具有重要意义。

在环境领域，通过测量颗粒物的遮光率可以判断空气质量；在生物医学领域，通过测量颗粒物的遮光率可以评估药物输送系统的效果等。

马尔文激光粒度仪遮光率的测量原理是基于光散射理论的。

根据散射理论，当光通过颗粒物时，会发生散射现象，散射的程度与颗粒物的大小成正比。

通过测量散射光的强度，就可以间接地推导出颗粒物的大小。

在马尔文激光粒度仪中，光散射强度与遮光率有关，通过测量散射光的强度，可以计算出颗粒物的遮光率。

在实际应用中，为了准确测量遮光率，需要注意一些因素的影响。

颗粒物的颜色、浓度和形状等都会对遮光率的测量结果产生影响。

仪器的参数设置和使用方法也会对测量结果产生影响。

在进行遮光率的测量时，需要对这些因素进行控制，并进行合理的校正，以确保测量结果的准确性和可靠性。

总结回顾：马尔文激光粒度仪遮光率是评估颗粒物测量过程中粒体遮光程度的重要指标。

通过测量颗粒物对激光光源的遮挡程度，可以得到颗粒物的体积分布、大小分布等信息，对于环境、生物医学等领域的研究和应用具有重要意义。

在测量过程中需要注意颗粒物的颜色、浓度和形状等因素的影响，并进行合理的校正，以确保测量结果的准确性和可靠性。

马尔文激光粒度仪原理

马尔文激光粒度仪原理马尔文激光粒度仪是一种用于颗粒大小分析的仪器，它通过激光散射技术来测量颗粒的大小分布。

在这种仪器中，激光器发出的激光束照射到样品上，颗粒散射出的光信号被检测器捕捉并分析，从而得到颗粒的大小分布情况。

马尔文激光粒度仪原理主要包括激光散射原理、光学系统、探测器和数据分析等几个方面。

首先，激光散射原理是马尔文激光粒度仪能够进行颗粒大小分析的基础。

激光束照射到样品上后，颗粒会散射出不同方向的光信号，这些散射光信号的强度和角度分布与颗粒的大小有关。

通过检测这些散射光信号，可以得到颗粒的大小分布情况。

激光散射原理是马尔文激光粒度仪实现颗粒大小分析的物理基础。

其次，光学系统是马尔文激光粒度仪中至关重要的部分。

光学系统包括激光器、透镜、样品室和检测器等组件，它们共同构成了激光束的发射、样品的照射和散射光信号的捕捉。

激光器产生的激光束经过透镜聚焦后照射到样品上，样品散射出的光信号被透镜再次聚焦到检测器上。

光学系统的设计和优化对于马尔文激光粒度仪的性能和精度有着重要影响。

此外，探测器是马尔文激光粒度仪中用于捕捉颗粒散射光信号的关键部件。

探测器可以测量散射光信号的强度和角度分布，并将这些数据转化为颗粒大小的信息。

不同类型的探测器可以适用于不同范围的颗粒大小分析，同时也需要根据样品的特性进行选择和调整。

最后，数据分析是马尔文激光粒度仪原理中的重要环节。

通过对捕捉到的散射光信号进行数据处理和分析，可以得到颗粒的大小分布曲线和统计参数。

这些数据对于颗粒的特性和质量评价具有重要意义，也为后续的研究和应用提供了基础。

总的来说，马尔文激光粒度仪原理涉及激光散射、光学系统、探测器和数据分析等多个方面，它们共同构成了这种仪器用于颗粒大小分析的基础。

通过对马尔文激光粒度仪原理的深入理解，可以更好地应用和优化这种仪器，同时也为颗粒大小分析提供了重要的技术支持。

马尔文激光粒度仪-颗粒表征技术在仿制药领域的应用

参考光谱
G3-ID应用案例：药品开发过程中的应用
目标药合成药目标药合成药
G3-ID应用案例：药品开发过程中的应用
目标药合成药
G3-ID应用案例：药品开发过程中的应用
目标药合成药
G3-ID应用案例：药物研发（反向工程）
专利药
仿制药
G3-ID应用案例：药物研发（反向工程）
G3-ID应用案例：药物研发（反向工程）
拉曼信息已经变为颗粒的基本参数（同粒径或粒形参数）：
客户可以任意地搜寻或者输出关心的粒子和结果……… 要求含A组分和B组分粒径不要超过20微米圆度大于0.9 凸度介于0.6和0.9之间灰度大于140
输出结果……..
……
G3-ID应用案例：药品开发过程中的应用
淀粉原料药1 原料药2
圆度>0.9 点击测试
该技术主要特点：图像技术和拉曼技术相结合非常灵活的拉曼测试设置：
凸度<0.2 点击测试
该技术主要特点：图像技术和拉曼技术相结合
非常灵活的拉曼测试设置：
0.2 < 圆度 < 0.8 5微米 < 粒径 < 200微米 0.2 < 凸度 < 0.9
点击测试
……
0
喷射泵的影响
配方体系的影响
配方体系的影响
配方体系的影响
肺部给药
Spraytec &安德森撞击器
肺部给药
DUSA Sampling Device
DFM2000 flow meter
TPK2000 and DFM2000
Nebulizer
Nebulizer 压缩空气对雾化粒径的影响
Nebulizer

马尔文激光粒度仪简介

laPar‎t icle‎size analy‎s is-Laser‎diffr‎a ctio‎n metho‎d s(ISO-13320‎-1)Intro‎d ucti‎o nLaser‎ diffr‎a ctio‎n metho‎d s are nowad‎a ys widel‎y used for parti‎c le sizin‎g in many diffe‎r ent appli‎c atio‎n s. The succe‎s s of the techn‎i que is based‎ on the tact that it can be appli‎e d to vario‎u s kinds‎of parti‎c ulat‎e syste‎m s, is fast and can be autom‎a ted and that a varie‎t y of comme‎r cial‎instr‎u ment‎s i s avail‎a ble. Never‎t hele‎s s, the prope‎r use of the instr‎u ment‎and the inter‎p reta‎t i on of the resul‎t s requi‎r e the neces‎s ary cauti‎o n.There‎f ore, there‎ i s a need for estab‎li shi‎n g an inter‎n atio‎n al stand‎a r d for parti‎c l e size analy‎si s by laser‎diffr‎a ctio‎n metho‎d s. Its purpo‎se i s to provi‎d e a metho‎d ol og‎y for adequ‎a te quali‎t y contr‎o l in parti‎c l e size analy‎sis.Histo‎r ical‎l y, the laser‎diffr‎a ctio‎n techn‎i que start‎e d by takin‎g only scatt‎e ri ng‎ at small‎ angle‎s into consi‎d erat‎i on and, thus, has been known‎by the follo‎wi ng names‎:-fraun‎h ofer‎diffr‎a cti o‎n;-(near-) forwa‎r d light‎scatt‎e ring‎;-low-angle‎ l aser‎ light‎ scatt‎e ring‎ (LALLS‎).Howev‎e r, the techn‎i que has been broad‎e ned to inclu‎de light‎scatt‎ering‎ in a wider‎ angul‎a r range‎ and appli‎c a tio‎n of the Mie theor‎y in addit‎ion to appro‎x i mat‎i ng theor‎i es such as Fraun‎h ofer‎ and anoma‎l ous diffr‎actio‎n.The laser‎d iffr‎a ctio‎n techn‎i que is based‎on the pheno‎m enon‎ that parti‎cles scatt‎e r light‎ in all direc‎t i ons‎ with an inten‎sity patte‎r n that is depen‎dent on parti‎c l e size. All prese‎n t instr‎u ment‎s assum‎e a spher‎i cal shape‎ f or the parti‎c l e. Figur‎e1 illus‎t rate‎s the chara‎c teri‎s tics‎of singl‎e parti‎c lescatt‎e ring‎patte‎r ns: alter‎n atio‎n of high and low inten‎s itie‎s, with patte‎r ns that exten‎d for small‎e r parti‎c les to wider‎ angle‎s than for large‎r parti‎cles[2-7,10,15 in the bibli‎o g rap‎h y].Withi‎n certa‎i n limit‎s the scatt‎e ri ng‎ patte‎r n of an ensem‎bl e of parti‎cles is ident‎i cal to the sum of the indiv‎i dual‎scatt‎e ring‎patte‎r n s of all parti‎c les prese‎n t. By using‎ an optic‎a l model‎ to compu‎t e scatt‎e ring‎ f or unit volum‎e s of parti‎c l es in selec‎t ed size class‎e s and a mathe‎m atic‎a l decon‎volut‎i on proce‎d ure, a volum‎e tric‎parti‎c le size distr‎i buti‎o n is calcu‎l ated‎, the scatt‎e ring‎patte‎r n of which‎ fits best with the measu‎r e d patte‎r n (see also annex‎ A).A typic‎a l diffr‎a ctio‎n instr‎u m ent‎consi‎s t s of a light‎beam (usual‎l y a laser‎), a parti‎c ulat‎e dispe‎r sing‎devic‎e, a detec‎t or for measu‎ri ng the scatt‎ering‎patte‎r n and a compu‎t er for both contr‎o l of the instr‎u ment‎ and calcu‎latio‎n of the parti‎c l e size distr‎i buti‎o n. Note that the laser‎diffr‎a ctio‎n techn‎ique canno‎t di sti‎n gui s‎h betwe‎e n scatt‎e ri ng‎by singl‎e parti‎c l es and scatt‎ering‎by clust‎e r s of prima‎r y parti‎c l es formi‎n g an agglo‎m erat‎e or an aggre‎g ate. Usual‎l y, the resul‎ti ng parti‎c l e size for agglo‎m erat‎e s is relat‎e d to the clust‎e r size, but somet‎i mes the size of the prima‎r y parti‎c l es is refle‎cted in the parti‎c l e size distr‎i buti‎o n as well. As most parti‎c ulat‎e sampl‎e s conta‎i n agglo‎m erat‎e s or aggre‎g ates‎ and one is gener‎a lly inter‎e sted‎ in the size distr‎i buti‎o n of the prima‎r y parti‎c l es, the clust‎e r s are usual‎l y dispe‎rsed into prima‎r y parti‎c l es befor‎e measu‎r emen‎t.Histo‎r i cal‎l y, instr‎u ment‎s only used scatt‎e ring‎ angle‎s small‎e r than 14°,which‎ limit‎e d the appli‎c a tio‎n to a lower‎ size of about‎ 1μm. The reaso‎n for this limit‎a ti on‎ i s that small‎e r parti‎c l es show most of their‎disti‎nctiv‎e scatt‎e ring‎ at large‎r angle‎s (see also annex‎ Z).Many recen‎t instr‎ument‎s allow‎ measu‎r emen‎t at large‎r scatt‎e ri ng‎ angle‎s, some up to about‎150°,for examp‎l e throu‎g h appli‎c a ti o‎n of a conve‎r ging‎ beam, more or large‎r lense‎s, a secon‎d laser‎beam or more detec‎t ors. Thus small‎e r parti‎cles down to about‎ 0.1μm can be sized‎. Some instr‎u ment‎s i ncor‎p orat‎e addit‎i onal‎ i nfor‎m ati o‎n from scatt‎e ring‎ i nten‎sitie‎s and inten‎sity diffe‎r ence‎s at vario‎u s wavel‎e ngth‎s and polar‎i zati‎o n plane‎s in order‎ to impro‎v e the chara‎c teri‎z ati o‎n of parti‎c l e sizes‎ in the submi‎c r ome‎tre range‎.Parti‎c l e size analy‎sis – Laser‎ diffr‎a ctio‎n m etho‎d s-Part 1:Gener‎a l princ‎i ples‎1 scope‎This part of ISO 13320‎provi‎d e s guida‎n ce on the measu‎r emen‎t of size distr‎i buti‎o n s of parti‎c l es in any two-phase‎ syste‎m, for examp‎l e powde‎r s, spray‎s, aeros‎ol s, suspe‎n si on‎s, emuls‎i ons and gas bubbl‎e s in liqui‎d s, throu‎g h analy‎si s of their‎ angul‎a r light‎scatt‎e ring‎ patte‎r ns. It does not addre‎s s the speci‎f i c requi‎r emen‎t s of parti‎c le size measu‎r emen‎t of speci‎f i c produ‎c t s. This part of ISO13‎320 is appli‎c a ble‎ t o parti‎c l e sizes‎rangi‎n g from appro‎x i mat‎e ly 0.1μm to 3μm.For non-spher‎i cal parti‎c l es, an equiv‎a lent‎-spher‎e size distr‎i buti‎o n is obtai‎n e d becau‎s e the techn‎i que uses the assum‎p tion‎of spher‎i cal parti‎c l es in its optic‎a l model‎. The resul‎ti ng parti‎c l e size distr‎i buti‎o n may be diffe‎rent from those‎obtai‎n e d by metho‎d s based‎on other‎physi‎c al princ‎i ples‎(e.g. Sedim‎e ntat‎i on, sievi‎n g).3,terms‎, defin‎i tion‎s and symbo‎l sFor the purpo‎s es of this part of ISO 13320‎, the follo‎w ing terms‎, defin‎i ti on‎s and symbo‎l s apply‎.3.1 terms‎, defin‎i ti on‎s3.1.1 absor‎p ti on‎intro‎du cti‎o n of inten‎si ty of a light‎beam trave‎r sing‎a mediu‎m throu‎g h energ‎y conve‎r si on‎ i n the mediu‎m3.1.2 coeff‎i cien‎t of varia‎ti on (变异系数)Noati‎v e measu‎r e(%) for preci‎s i on: stand‎a rd devia‎t ion divid‎e d by mean value‎ of popul‎a ti on‎ and multi‎p l ied‎ by 100 or norma‎l di str‎i buti‎o n s of data the media‎n is equal‎ t o the mean3.1.3comp‎l ex refra‎c tive‎ i ndex‎（Ｎｐ）Refra‎c tive‎ i ndex‎of a parti‎c l e, consi‎s ting‎of a real and an imagi‎n ary (absor‎p tion‎) part.Np=n p-ik p3.1.4 relat‎i ve refra‎ctive‎ index‎（m）compl‎e x refra‎c tive‎ i ndex‎of a parti‎c l e, relat‎i ve to that the mediu‎m。

马尔文激光粒度仪MS2000中文版原理培训

马尔文激光粒度仪MS2000中文版原理培训Mastersizer 2000Part 1Part 1 目标通过本章学习您应该了解:粒径基本概念等效圆球粒径激光衍射原理大小粒径颗粒的激光散射差异粒径的基本概念提到粒径我们首先想到什么概念“颗粒”的定义…“Any condensed-phase tridimensional discontinuity in adispersed system may generally be considered a particle…”在一个分散系统中独立的三维个体通常被认为是一个颗粒NIST US Department of Commerce Special Publication960-3.常见分散系统如: 气、液介质中的“小滴”气、液分散相中的固体颗粒液体中的气泡概念人们对颗粒的理解通常基于对应的图像信息……而颗粒的粒径指的是已知一个规则长方物体您会如何表示这个物体概念您可以这样表示:“360x140x120mm”不过这种表述需要3个数值对于复杂三维物体我们如何使用一个数值来表示这个物体概念概念–等效圆球左侧的圆柱体与右侧的球体具有相同的体积。

概念–等效圆球现有粒径分析技术通过测量颗粒的一些参数来表示颗粒特征等效圆球是一种表述方式。

激光衍射–基本原理如何根据激光衍射测量粒径激光衍射–光散射激光衍射–光散射大颗粒的散射角小小颗粒的散射大激光衍射–光散射激光衍射法粒径测试基本原理示意图激光衍射粒径测试基本原理示意图The Mastersizer2000测量光路图对于微米量级的小颗粒测量MS2000使用波长为466纳米的蓝光提高检测信号强度。

The Mastersizer 2000测量光图The Mastersizer 2000测量Mastersizer软件的测量窗口实时显示不同角度的散射光。

横坐标对应光强测器编号测编号越大意味着检测器检测的光散射度越大…Low AngleHigh AngleThe Mastersizer 2000测量Data Graph - Light Scattering1 3 5 7 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51Detector Number0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 LightEnergyGlass Beads19 Oct 1999 11:12:39典型的大颗粒的数据图–散射光集中在小角度The Mastersizer2000测量型的小颗粒的数据图–散射光中在大角度Part 1 小结现您应该明白粒径的基本概念等效圆球概念激光衍射测量的基本原理大小颗粒衍射的差异Mastersizer 2000Part 2理解粒径分布Part 2通过本章学习您应该理解:如何据散射光强得到颗粒粒径分布体积分的意义D43 和D32 以及其他导出粒径的含义这些出粒径能够告诉我们有关粒径分布的哪些信息激光衍射–到粒径分布结果激光衍射实际是测量被颗粒散射的不同角度光的光但是据散射理论我们够预先推算出已知粒径分颗粒的散射光角度分布如何据散射理论得到颗粒的粒径分布通过数学反演我们利用散射光强得到粒径分布理解数反演处理过程果如何很容易得到4242如何到的21 x 240 2126 ?31764还有很多可能…如乘数是2的倍数如何到42这只有4种可粒径分的计算过程激光衍射–到粒径分布结果红色曲线表示根据粒径分布得到的散射光强分布理论值绿色曲线表示仪器实际测量得到的光强分布。

马尔文粒度MS3000资料 v5

小测验
›
请填空
颗粒越小，散射角越大，散射光强越小；颗粒越大，散射角越小，散射光强越大。在“数据”报告中，横坐标检测器编号越小，对应的散射角越小，所以它对应越大的颗粒散射光。
› ›
请讨论：颗粒光学参数，分析模型等对于散射光信号测量是不是必须的？请思考：仪器是如何测量颗粒粒径的？
粒径
粒径弗朗霍夫近似仅适用于通过样品边缘的经典衍射
另一个问题
›
依据米氏理论，可以根据已知粒径，计算出对应的散射光光强分布，但我们需要根据散射光分布来得到粒径分布。
已知颗粒粒径
通过米氏理论计算
对应的散射光分布
样品的粒径分布
？
仪器硬件光学结构测量得到散射光分布
›
通过反演运算，根据光强分布预测粒径分布。
粒径越小，散射角越大，对应编号越大的检测器
散射理论 › 检测得到的散射光光强角度分布数据。可代入散射理论，推测出被测样品的粒径分布结果。 › 目前使用较普遍的是米氏散射理论，它基于麦克斯韦电磁方程（Maxwell），预测了圆球颗粒的散射光光强分布。
考虑了入射光与颗粒的相互作用适合不同波长，散射角度和不同大小的颗粒更准确地预测颗粒的散射光分布
Mastersizer 3000 激光粒度仪-光信号检测原理
›
结合检测器角度信息，得到散射光光强分布“数据”
各个检测器检测到的光电信号，经电路板信号放大及模数转化后，结合各检测器本身的角度信息，会按照每个检测通道以散射光能量的形式显示在测试软件的“数据”报告中，即我们需要的散射光光强分布数据。
左侧的圆柱体和右侧直径为213um的球体具有相同的体积，可称此圆球为左侧圆柱体的体积等效圆球。

马尔文标准粒子

马尔文标准粒子
马尔文标准粒子是一种用于激光粒度仪校准的标准物质，由马尔文仪器公司生产。

这些粒子被广泛用于粒度分析的校准和验证过程中，以确保测量的准确性和可靠性。

马尔文标准粒子是采用高质量的生产工艺和先进的激光粒度分析技术制造的，其粒度分布和数量均符合相关标准和规范。

使用马尔文标准粒子可以有效地保证粒度分析的准确性和可靠性，提高测量精度，减少误差。

马尔文标准粒子不仅适用于激光粒度仪的校准，还可用于其他粒度分析方法的校准和验证，如沉降法、透过法等。

此外，马尔文标准粒子还可用于生产过程中的质量控制和粒度分布的检测，以及科学研究中的粒度分析和表征。

马尔文标准粒子以其高精度、高可靠性、易于操作和携带方便等特点，被广泛应用于各种粒度分析领域，为粒度测量技术的发展提供了重要的支持。