動(dòng)態(tài)光散射粒度儀，也稱為動(dòng)態(tài)光散射粒度分析儀是一種廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物科學(xué)、化學(xué)工程等領(lǐng)域的先進(jìn)儀器。其工作原理主要基于顆粒在溶液或懸浮液中的布朗運(yùn)動(dòng)。當(dāng)激光束照射到這些顆粒上時(shí)，顆粒會(huì)散射出光波。由于顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，且運(yùn)動(dòng)速度與顆粒的大小和媒介粘度有關(guān)，因此散射光的強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間發(fā)生波動(dòng)。通過檢測(cè)這種光強(qiáng)波動(dòng)，可以分析出顆粒的擴(kuò)散系數(shù)，進(jìn)而利用Stokes-Einstein公式計(jì)算出顆粒的粒徑大小。

　　動(dòng)態(tài)光散射粒度儀的組成部分：

　　1、光源系統(tǒng)

　　激光器：通常采用單色性好的激光（如氦氖激光器或半導(dǎo)體激光器），發(fā)射固定波長(zhǎng)的光（如632.8 nm或785 nm），作為入射光束。

　　光束整形器：調(diào)整激光束的形狀（如高斯分布）和發(fā)散角，確保光束均勻照射樣品池。

　　2、樣品池與溫控系統(tǒng)

　　樣品池：通常為石英或玻璃材質(zhì)，用于盛裝待測(cè)樣品（液體或膠體）。

　　溫控裝置：通過循環(huán)水浴或帕爾貼（Peltier）元件精確控制樣品溫度（精度可達(dá)±0.1℃），以研究溫度對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的影響。

　　3、光散射檢測(cè)系統(tǒng)

　　光電探測(cè)器：高靈敏度光電二極管或雪崩光電二極管（APD），用于檢測(cè)散射光信號(hào)。

　　光路設(shè)計(jì)：

　　散射角選擇：通過透鏡或光纖收集特定角度（如90°或173°）的散射光，不同角度適用于不同粒徑范圍（小角度適合大顆粒，大角度適合小顆粒）。

　　偏振控制：部分儀器配備偏振片，可分析散射光的偏振狀態(tài)，用于區(qū)分顆粒形狀或表面特性。

　　4、相關(guān)器（Correlator）

　　核心功能：將光電探測(cè)器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并計(jì)算散射光強(qiáng)度隨時(shí)間變化的自相關(guān)函數(shù)（Autocorrelation Function,ACF）。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)：

　　多通道相關(guān)器：通過高速采樣（如納秒級(jí)）和傅里葉變換，將時(shí)間域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率域信號(hào)，提取顆粒擴(kuò)散系數(shù)。

　　算法處理：利用累積量分析或CONTIN算法等，從自相關(guān)函數(shù)中反推出顆粒粒徑分布。

　　5、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)采集卡：將相關(guān)器輸出的數(shù)字信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)。

　　軟件分析模塊：

　　分布分析：提供單峰或多峰分布擬合，支持強(qiáng)度分布、體積分布或數(shù)量分布的轉(zhuǎn)換。

　　報(bào)告生成：輸出粒徑分布圖、平均粒徑（如Z-Average）、多分散指數(shù)（PDI）等參數(shù)。

　　6、輔助組件

　　防振臺(tái)：減少機(jī)械振動(dòng)對(duì)光路的影響，提高測(cè)量穩(wěn)定性。

　　除塵裝置：過濾空氣中的顆粒，避免污染樣品或光路。

　　校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：如聚苯乙烯乳膠球（PSL），用于驗(yàn)證儀器精度和重復(fù)性。