英国马尔文 Mastersizer 系列激光衍射粒度分析仪
Mastersizer 2000马尔文激光粒度仪干法操作注意事项
Mastersizer 2000马尔文激光粒度仪干法操作注意事项宋万林;蔡攀
【期刊名称】《水泥》
【年(卷),期】2014()2
【摘要】水泥粒度分布与水泥性能有着密切的关系，是水泥粉磨细度控制的脸终目标。
为有效控制水泥粒度分布，我厂采用Maslersizer2000马尔文撒克粒度仪进行粒度分析检验。
本文介绍试验过程中应注意的事项。
【总页数】2页(P47-48)
【作者】宋万林;蔡攀
【作者单位】四川峨胜水泥集团股份有限公司九里制造一厂
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.16
【相关文献】
1.Mastersizer 2000型激光粒度仪技术参数对粒度分布的影响
2.地质学家选择马尔文公司-Mastersizer2000激光粒度仪
3.马尔文激光粒度分析仪Mastersizer 2000及其应用
4.应用广泛的粒度测量系统：马尔文Mastersizer2000粒度测量系统
5.马尔文Mastersizer3000激光粒度仪荣耀发布
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Mastersizer2000激光粒度分析仪及其应用
数据采集到数据处理、报告生成等全部操作。 ( 4) 灵活多样的附件和配置。高质量粒度测
散射光的角度与颗粒的直径成反比关系, 散 射光经傅立叶或反傅立叶透镜后成像在排列有多 个检测器的焦平面上, 散射光的能量分布与颗粒 直径的分布直接相关, 通过接受和测量散射光的 能量分布就可以得出颗粒的粒度分布特征[ 2, 3] 。
衍射光强度 I ( ) 与颗粒粒径有如下关系
收稿日期: 2006 02 21; 修改日期: 2006 04 05 作者简介: 舒 霞( 1971- ) , 女, 安徽霍山人, 合肥工业大学工程师;
1 仪器工作原理
激光衍射法又称小角度激光光散射法, 应用
了完全的米氏散射理论, 颗粒在激光束的照射下, 其散射光的角度与颗粒的直径成反比关系, 而散 射光强随角度的增加呈对数规律衰减。仪器的工 作原理如图 1 所示[ 1] 。
由 He Ne 激光器发射出的一束一定波长的 激光, 该光束通过滤镜后成为单一的平行光束, 照 射到颗粒样品后发生散射现象。
合肥工业大学学报( 自然科学版)
JO U RN AL O F H EFEI U N IV ERSIT Y OF T ECH N OL O GY
Vol. 30 No . 2 F eb. 2007
M astersizer 2000 激光粒度分析仪及其应用
舒 霞, 吴玉程, 程继贵, 夏永红, 郑玉春
( 合肥工业大学 材料科学与工程学院, 安徽 合肥 230009)
粒度前处理方法
粒度实验方法
粒度分析实验使用Malvern Mastersizer 3000 型激光粒度仪进行实验相关操作。
机器测量范围为0~3500μm，内置搅拌和超声振荡系统，利用随机器配套的Malvern Mastersizer 3000软件可以较好的完成测试、基本分析、清洁等相关操作，可提供每一粒度组分的百分含量、频率曲线、累计曲线及其它各种粒度参数。
本次试验流程如下：
1.将样品在样品袋内混合均匀，称取0.5g左右样品，置于50ml试管内。
（如样品量少，
可以再少一点）
2.向试管中加入浓度为30%的H2O2，搅拌使其充分反映以去除样品中的有机质。
静置反应一夜后，离心（3000r/min，10分钟）并倒去上清液，如果反应特别剧烈，出现沸腾等情况，向试管内加入无水乙醇消除气泡。
3.向试管中加入浓度为10%的HCL，搅拌使其充分反应以去除碳酸盐。
盐酸加稍至过
量。
静置反应一夜后，离心（3000r/min，10分钟）并倒去上清液，重复多次，至
ph值为7.
4.向试管中加入0.05mol/L的六偏磷酸钠（NaPO3）6溶液，搅拌均匀。
（1L水中加30g
六偏磷酸钠）
5.使用Malvern Mastersizer 3000 型激光粒度仪进行分析测试，并使用机器配置的软件进行记录。
使用一次性塑料滴管吸取搅拌均匀的样品，加至遮光度在10%~15%左右时进行测试。
实验重复进行三次测试，以降低误差。
激光粒度仪马尔文使用条件
激光粒度仪马尔文使用条件激光粒度仪马尔文（Malvern）是一种常用的粒度分析仪器，广泛应用于物料的颗粒大小测量与分析。
为了确保激光粒度仪马尔文的准确性和可靠性，在使用过程中需要注意以下几个条件：1. 样品制备在进行粒度分析之前，首先需要对样品进行适当的制备。
对于粉末样品，应确保其充分干燥，并进行必要的研磨处理，以确保样品颗粒的均匀性。
对于悬浮液样品，应先进行充分搅拌，以保证样品中颗粒的均匀分散。
2. 仪器校准在使用激光粒度仪马尔文之前，需要进行仪器的校准工作。
校准包括对仪器的光源、探测器和光路径进行调整和校准，以确保仪器的准确性和稳定性。
校准应按照仪器的使用说明书进行操作，严格按照要求进行。
3. 选择合适的参数在进行粒度分析时，需要根据样品的特性选择合适的分析参数。
参数包括激光的波长和功率、探测器的角度和灵敏度等。
不同的样品可能需要不同的参数设置，应根据实际情况进行调整。
4. 样品浓度控制在进行粒度分析时，样品的浓度也是一个重要的因素。
过高或过低的样品浓度都会影响到粒度分析的准确性。
一般来说，样品浓度应控制在合适的范围内，以保证样品中颗粒的分散状态和充分的检测信号。
5. 数据处理和分析激光粒度仪马尔文可以提供详细的粒度分布数据，包括平均粒径、粒径分布曲线等。
在进行数据处理和分析时，需要根据实际需要选择合适的方法和软件工具。
同时，还需要对数据进行合理的解释和分析，以得出准确的结论。
6. 仪器维护和保养为了保证激光粒度仪马尔文的正常运行和长期稳定性，需要进行定期的维护和保养工作。
包括对仪器进行清洁、校准和故障排除等。
同时，还需要定期检查仪器的各项功能和性能，确保其处于良好的工作状态。
总结起来，激光粒度仪马尔文的使用条件包括样品制备、仪器校准、选择合适的参数、样品浓度控制、数据处理和分析以及仪器的维护和保养。
只有在满足这些条件的前提下，才能获得准确可靠的粒度分析结果，并为科研和工程应用提供有效的支持。
激光粒度仪在众多领域的应用
International LABMATE特写作者：Rod M. Jones*现在，基于激光衍射的Mastersizer 2000粒度分析仪已广泛地应用于工业之中。
马尔文仪器公司的 Rod Jones 展示了在此领域中利用此仪器所获得的部分第一手数据，并论证了此系统在不同操作条件Mastersizer 2000 于1998年9月推出。
它是为满足许多工业领域对高级分析仪日益增长的需求而设计制造的。
用户要求仪器在日常使用中坚固耐用，只需简单培训即可操作，且无论何时何地进行测量，所提供的结果都具有可比性。
结果就是对可追溯性和系统验证需求的日益提高，而这两点对于内部质量管理系统是非常重要的，也是达到外部管理机构要求的绝对必要条件。
Mastersizer 2000.扩大的范围和提高的分辨率激光衍射一直是测量粒度的有效工具。
Mastersizer 2000的电子和光学性能都有所提高，从而强化了此功能。
除使用标准的HeNe 激光光源以外，还增加了蓝光，这使用户能够测量0.02—2000微米范围内的颗粒，且明显提高了小于1微米时的分辨率。
标准操作程序（SOP ）概念不同用户和工作地点方面的最大变化因素之一源于技术和培训的差异---尤其是分散装置的设置和样品处理技术。
而Mastersizer 2000 的主要功能就是实现了通过简单向导使用软件制作的标准操作程序进行自动测量。
软件可自动识别为Mastersizer 2000开发的样品处理单元，并且许多单元是可以通过运行SOP 进行完全控制的。
只需5分钟就可生成一个详细的SOP ，它包括从适当样品分散装置的选择到系统对完成的测量结果的打印方式的测量过程的各个方面。
每当用户面对选择时，对话中就会出现建议按键，告诉用户目前手上任务的最适当选择。
可以将测量时间和重复周期设置为自动运行，并且可以预设样品鉴定或由用户来输入。
程序中不仅保存了所有测量变量用于日后调用，而且由于具有功能强大的“'Extract SOP ” 程序而使相关资料细节的提取更为简便。
Mastersizer3000激光粒度分析仪操作使用方法-污染控制与资源化
Mastersizer 3000激光粒度分析仪操作使用方法（Mastersizer 3000 Laser Diffraction Particle Size Analyzer）注意事项:1.测试前将固体样品充分干燥，液体样品充分摇匀，储于4℃冰箱内。
2.测试过程中保持仪器、桌面等环境的干净整洁。
3.不可在计算机上进行与实验无关的操作。
4.拷贝数据请使用CD或VCD，不能使用U盘以免感染病毒。
5.认真填写实验记录。
6.相关论文发表后，请送一份复印件给SKL实验室。
同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室(State Key Laboratory of Pollution Control and Resources Reuse, Tongji University)Mastersizer 3000 激光衍射粒度分析仪操作使用方法一、仪器基本原理Mastersizer 3000是利用颗粒对激光的散射（衍射）现象测量颗粒大小及其分布的，即激光在行进过程中遇到颗粒物（障碍）时，会有一部分光束偏离原来的传播方向，偏离的程度用散射（衍射）角θ表示，θ角与颗粒物的直径成反比，即颗粒直径越小，偏离程度θ角越大；颗粒直径越大，偏离程度θ角越小。
散射光的强度随散射角的增加呈对数衰减，可用Mie（米氏）散射理论进行描述。
米氏散射理论是一个复杂的数学模型，它给出散射光的强度与单位体积粒子数N、单个粒子体积V、入射光波长λ、分散相（颗粒物）和分散介质的折射率、分散价值的吸收率及入射光的强度等参数之间的关系。
通过对散射光强度的测量和计算就可得出颗粒粒径的分布情况。
其典型的原理见图1.图1.激光粒度仪的工作原理仪器主要由激光光源、傅立叶透镜、样品池、样品分散系统、检测器、计算机及数据处理软件组成。
根据进样方式不同，可分为干法测试系统和湿法测试系统。
前者直接以固体颗粒物进样测试，空气为分散剂；后者以水为分散剂，将待测的颗粒物分散在水（或其它辅助分散剂）中进行测试。
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MS2000SM 激光粒度仪 操作程序-标准版
马尔文MS2000操作程序一．开机顺序：先开仪器主机和湿法进样器，再开电脑软件。
关机顺序：先关电脑软件，再关湿法进样器和主机。
二．湿法测量程序：a)往进样器加水，调节控制盒，让水循环起来，搅拌速度调到2500。
b)在桌面上双击Mastersizer2000操作软件，进入操作软件，输入操作者姓名，然后鼠标左键点击确定,开机预热30分钟以后才能进行测量样品。
c)在“文件File”那里点击打开，打开已有的文件或新建一个文件，确保测量记录存放在你所需要的文件名下。
d)单击“测量Measure”菜单中的“手动Manual”按钮，进入测量窗口。
e)然后点击“对光Align”，对光好后，如果背景Background状态正常，(如果Detector Number那边的信号基本成左边高右边低的态势就是比较正常的背景）就不需要换水了，如果换了几次水以后，背景还是不正常，就需要打开样品池窗口进行清洁样品窗口。
（如果是第一次打开软件的话，“对光Align”按键是隐藏在“测量背景Measure Background”下面的，只要点击“开始Start”键盘，仪器就会对光接着测量背景的）。
f)然后进入“选项Options”菜单，选择合适的光学参数，在“物质Material”那的“物质名称Sample material name”那里选择好样品的物质名称，如果测量的是仪器配的标准样品，要求选择“Glass Beads”，在“分散介质Dispersant name”选择Water，“模型Models”选择“通用模式General purpose”，如果是测量标准样品要求选择“single mode”，“颗粒形貌Particle shape”选择“不规则Irregular”，标准样品要求选择“spherical”，“测量选项Measurement”那里选择“样品测量时间Sample measurement”8秒，“背景测量时间Background measurement”10秒，在“测量循环Measurement Cycles”选择“测量次数Number of measurement cycles”3次，“延时时间Delay between measurement”选择0秒，下面的“创建平均结果Average Result”选择创建。
马尔文激光粒度仪2000
影响粒度测量结果的因素分析
•干法
1.颗粒可以很容易的分散而不被打碎
•2.如果想看到团聚状态下的颗粒，如造粒后的粒径
•3.样品可以悬浮在空气流中
影响干法测量因素
1.料斗间隙
2.振动速度
3.分散气压
4.合适的遮光度（避免多重衍射）
小颗粒0.5-3
其他0.5-6
影响粒度测量结果的因素分析
光学参数建立 分散介质的折射率（Dispersant RI) 待测颗粒的折射率(Particle RI) 待测颗粒的吸收率(Particle Abs)
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
小颗粒衍射角大
入射光
大颗粒衍射角小
三、激光衍射法
三、激光衍射法
大颗粒的衍射光强对角度有比较强的依赖性，但随着粒 径的减小，其衍射光对角度的依赖性明显降低，而几百 纳米以下的颗粒的衍射光几乎分布在所有的角度！
三、激光衍射法
三、激光衍射法
• 激光衍射法测得的是颗粒在一定范围内的 衍射光的强度，怎么得到颗粒粒径的具体 分布呢？
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
马尔文粒度分析仪操作规程
Hydro 2000Mu马尔文粒径分析仪A．基本使用流程(一)准备步骤1、开机顺序：先开仪器主机和进样器，再开电脑，仪器需要预热15到30分钟。
在桌面上双击Mastersizer2000操作软件，进入操作软件，输入操作者姓名，然后点击确定。
2、首次使用时，点击文件→新建，在E:\Exp Data（在您想保存文件的盘符下建立）下建立相应个人文件夹并建立新的测量文件（.mea 文件）。
如非首次使用，在个人文件夹中新建或打开测量文件。
（二）参数设置步骤3、在烧杯中装入约 1000mL 纯净水，打开样品处理单元的泵，调节适合的泵速（一般设置为 2000-3000RPM），并视情况而定选择是否需要打开超声（样品处理单元的详细设置方法参看流程说明 C）。
4、点击测量→手动，进入测量显示窗体，点击其中选项按钮，进行软件和检测器参数设置（详细设置方法参看流程说明 D）。
5、点击测量显示窗体中文档按钮，为本次测量设置相应的测量名称。
（三）测定步骤6、点击“对光”，对光好后，如果背景状态正常，就不需要换水了（如果是第一次打开软件的话，对光按键是隐藏在测量背景下面的，只要点击“开始”键，仪器就会对光接着测量背景的）。
7、观察检测器信号，当检测器信号满足从小到大递减，且最大信号低于 100 时，背景测量完毕。
8、背景测量完毕后，自动进入加入样品选项卡，这时向样品处理单元内的烧杯中缓缓加入待测量样品，直至窗体中激光遮光度显示稳定在设定范围内（默认 10-20%，到达后左侧条状图示中的遮光度条进入绿色部分），视情况而定是否对样品进行超声处理。
9、点击测量样品选项卡（或再次点击上方开始键，或计算机的空格键），进行样品粒径分布测量。
10、检测完成后，在 Mastersizer 2000主窗体中会出现检测结果11、如果继续测量下一个样品，请点击测量界面的背景测量选项卡，进入背景测量选项卡，清洗样品分散单元，看到背景被洗至合格即可进行下次测量。
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。
马尔文粒度MS3000v5.
沉积率等效圆球 体积等效圆球
表面积等效圆球 筛网通过尺寸等效圆球
筛分法
了解更多： 粒径测试技术。
理解粒径分布 › 现在已经知道等效圆球粒径的含义，以及等效圆球粒 径对于表征颗粒大小的意义。但这些都是基于单个颗 粒的，对于一份颗粒样品，我们如何来表征呢？ › 颗粒样品是由一系列颗粒，从最小颗粒到最大颗粒按 一定分布组成。例如某份“5um”的样品，它可能是 由4.9um ~ 5.1um的颗粒组成，也可能是由4um ~ 6um的颗粒组成。粒径分布用于表征样品中各粒径大 小及其占比。 › 如图中，横坐标 为粒径值，纵坐 标为该粒径在整 个样品中的占比。
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。
概念 – 等效圆球粒径
›
不同的粒径测试方法得到的粒径结果可能是不同的等效圆球直径， 所以有时，对源于不同测试技术的结果进行简单对比是不准确的。
最小长度等效圆球 重量等效圆球 最大长度等效圆球
激光衍射法
小测验
›
什么是等效圆球粒径？
等效圆球粒径是通过测量样品颗粒的某种特征，然后以具有相同 特征值的球体直径来表征它的大小。
›
说明体积分布的含义， 及Dv(0.9)，Dv(0.5)，Dv(0.1) 和 D[3,2]， D[4,3]的含义。
Mastersizer 3000 是如何测量样品粒径的？
激光衍射测量技术
入射光
小颗粒，散射角大，光强小
“颗粒越大，散射角越小；颗粒越小，散射角越大。散射光光强 与颗粒粒径的6次方成正比，与入射光波长的4次方成反比；与颗 粒的折射率，吸收率相关；与分散介质的折射率相关”
激光衍射– 检测原理
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。
Mastersizer 2000激光粒度分析仪及其应用
的几个 问题 ， 并加 以必要 的分析 。首先测量前最重要的 问题 是充分 地准备样 品 ， 括典型抽 样 、 散剂 、 包 分 表面
活化剂和混合剂选用 ， 超声波 的使用 等等 ； 其次是要确保 测量 区的主要组成 部件 即检 测器和样 品池窗 口一直 是清洁的 ， 并利用 ｂ ｃｇｏ ｎ ａｋ ｒｕ ｄ测量装置纯化测量 ； 最后被测样 品的折光率 和吸收率 的正确输入也 是一个关键 因素 ； 做好这些才 有望获得重现性好 的有效测量结果 。
“
ｃｅ ｎ ｔ ｅｄ ｔ ｎ ｎ ｕ ｅ ｔ ａ ｅｅ ｔ ｒ ｎ ｎ ｏ ｒ ｌａ ｔａｌｔｍｅ ． Ｆｉａｌ ， ｔ ｎ ｕ ｈ ｌａ ” ｈ ａａ ａ ｄ ｅ ｓ ｒ ｈ ｔｄ ｔ ｃｏ ｓ ａ ｄ ｗｉｄ ｗｓ ａ ｅｃｅ ｎ ａ ｌ ｉ ｓ ｎｌ ｙ ｏ ｉｐ ｔ ｔ ｅ
自从 １ ８ 英 国 马尔 文 公 司应 用 小 角 度 激 ９ １年 光 散射 技 术 成 功 地 开 发 出 Ｍａｔｒｉ ｒ 列 激 光 ｓｅｓｚ 系 ｅ 衍 射 粒度 分析 仪 以来 ， 系 统 得 到 不 断更 新 和 改 该 进 ， 广泛 用 于制药 、 油 、 泥 、 被 石 水 油漆 、 料 、 涂 矿产 品加工 、 粉体 及 军工 等领 域 。 特别 是 １９ ９８年新 一 代激 光粒 度分 析 仪 Ｍａ－ ｓ ｔｒｉｅ ０ ０的问 世为 粒度 分 析 提供 了最 佳 的解 ｅｓ ｒ２０ ｚ 决方 案 。本文 通 过对仪 器 的工 作原 理 和性 能以及
Ｓ ＨＵ ａ Ｗ Ｕ － ｈ ｎ ＣＨＥＮＧ ｉ ｕ ， ＸＩ Ｙｏ ｇ ｈ ｎ ， ＺＨＥＮＧ －ｈ ｎ Ｘｉ， Ｙｕ ｃ ｅ ｇ， Ｊ－ ｉ ｇ Ａ ｎ － ｏ ｇ Ｙｕ ｃ ｕ
（ ｈ Ｉｏ ａ ｅｉｌＳ ｉｎｃ ｎ ｇｉｅ ｒｎ Ｃ Ｓ ￣ ｆＭ ｔ ｒａ ｃｅ ｅａ ｄ Ｅｎ ｎ ｅ ｇ，Ｈ ｅｅ ｉ ｅｓｔ ｆＴｅｈｎ ｌｇ ｉ ｆｉＵｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｏｏ ｙ，Ｈｅ ｅ ３ ００ ｙ ｆｉ２ ０ ９，Ｃｈｉａ ｎ）
malvern(马尔文)激光粒度仪Mastersizer2000操作步骤
Mastersizer 2000 操作步骤序号过程名称操作事项备注1样品准备样品瓶子或容器中提取的样品必须确保样品是充分搅拌均匀的，测量前样品应充分的混合，用两只手握住容器，轻轻滚转，不停更换方向20s2仪器准备打开附件开关→打开光学元件开关→打开计算机，双击Mastersizer 2000图标，启动软件。
仪器需要预热15到30分钟。
选择measure-manul →点击Start 测试background 软件会自动进行电子背景、光学背景测量和对光当light energy 的趋势呈递减趋势最大应小于80，laster intensity=80%左右则进行下一步点击Next →添加样品进行当Obscuration 遮光度处于设置的范围（绿色）条件下进行下一步样品测试（手动）点击Start →测试样品，测量结果保存在Records选择Measure-Start SOP →找到测试的SOP 文件→点击OK 清洗样品池后，点击Star 启动SOP ，自动测量电子背景状况，校正光学系统，测量光学背景当light energy 的趋势呈递减趋势，laster intensity=80%左右则进行下一步Add-sample 添加样品进行当Obscuration 遮光度处于设置的范围（绿色）条件下进行下一步3样品测试（SOP ）点击Start →测试样品，测量结果保存在Records点击Measur F →点击GHIJHK →进入手动设置界面SHTFUVHK 对话框填写（根据样品实际信息填写）bcdeKFfdHTFUVHKfIHdF （）hVieFUiHITfIHdF （）kFHiJUFdlIT 对话框填写noHiJUFdFITf TVdF （pq）sFHiJUFdFITftIHeiupqvvvwBackground time (12)Backgroundsnaps (12000)点击xeTVyI 设置zFHiJUFdFITf{|{KFi 对话框填写•FKH|f€FT•FFIfdFHiJUFdFT （‚）……FUH†FfUFiJKT （√）‰H€FKi 对话框填写（根据样品实际信息填写）•HdeKFfIHdF （）•yJU{Ff T|eFf （）‘f iyJU{Ff IHdF （）“JK”fKyT （）‘KyTfUF—（）点击™y{JdFIT 设置š›HITVTVFi 对话框填写（该项一般不作选择）¥HdeKFf¦JHITVT|§UF¨©VieFUiHITfªJU—H{THIT‘HhhVTV…F«yITUyKi¬TVU‘eJdeff （-®vv）°KTUHiyJIh （√）程序设置（手动）点击´{{FiiyU|设置µ¶I”f—JI{TVyI （一般在测量前后进行清洗）»KFHIf‘f—VKK‘FdeT|点击Configure-New SOP 进入设置界面4程序设置（SOP ）点击Sample Selection 对话框选择连接附件SampleHonding(2000S)只能选2000S点击ÄHTFUVHK对话框ÆÇdeKFfdHTFUVHKfIHdF（）ÉVieFUiHITfIHdF（）ËFiJKTf{yI{KJiVyIuGyIhFKwÌyhFK一般选择general purpose 点击ÎH€FKi对话框ÐHdeKFfIHdF（）ÒyJU{FfT|eFfu）ÔyJU{FfIHdF（）ÖJK”fKyT（）‘KyTfUF—（）按样品信息进行填写点击ÛÜHITVTVFi对话框ßHdeKFf¦JHITVT|àUFáâVieFUiHITfãJU—H{THIT‘HhhVTV…F一般不作填写点击åFHiJUFdFIT对话框çèHiJUFdFITf TVdF（éq）ëFHiJUFdFITfiIHeiupqvvvwBackground time(12)Background snaps (12000)一般时间选8-12之间点击ðHdeKF–•FTTVI†对话框òTVU‘eJde––•eFFh（ó®vv）õKTUH•yIV{（√）øUFùúFH•JUFdFIT–hFKH|uvw点击ûFeyUT‘bH…VI†对话框ýK•H|•–eVITuwþK•H|•–H{Uy€HTuw一般不作要求点击%&'()*&+&,-. /0/1&(对话框456&'-(78&',9,:.根据需要进行选择5报告处理6设备维护每次测量完成后，至少用干净的溶剂循环清洗进样槽两次（取决于背景是否恢复正常）。
Mastersizer 2000型激光粒度仪技术参数对粒度分布的影响
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。