光纤式动态光后向散射纳米颗粒粒度测量装置*

尹瑞多　陈哲敏　胡朋兵　孟庆强,2

(1.浙江省计量科学研究院，杭州 310013；2.中国计量学院，杭州 310018)

0　引言

颗粒材料广泛应用于化工、医药、电子、环保、建筑以及机械等领域，且所起的作用越来越大[1]。颗粒材料的许多重要特性是由颗粒的粒度及粒度分布所决定。粒度测量技术已发展成为现代测量学中的一个重要分支。国内外发展了很多种颗粒粒度测量方法和仪器，常见的测量法有筛选法、沉降法、电感应法、电子显微镜法及光散射法等[2-6]。这些方法各具特点，但受工作原理限制，除电子显微镜法和光散射法中的光动态散射法外，其它方法一般不适于微米以下的颗粒测量。

动态光散射测量法依据光子相关光谱理论，通过研究散射光在某一固定空间位置的涨落现象来获取有用信息。动态光散射法是测量纳米级、亚微米级颗粒粒度的一种重要方法，该方法具有以下优点：测量过程简单、成本低、时间快，另外可对悬浮在液体中的颗粒直接测量。传统动态光散射传输和接收光路系统由透镜、光阑等传统光学器件组成，系统体积大，易受干扰，对实验条件要求比较苛刻。用光纤取代传统光学器件来传输入射光与接收散射光，可实现系统全封闭操作，降低外界因素的干扰，使实验系统结构更简单，体积变小，成本降低，并且可实现远程在线检测，扩展了动态光散射粒度测量技术的应用范围[7-9]。

本文提出的光纤式动态光散射纳米颗粒测试装置采用多模光纤传输激光，单模光纤接收散射光，光纤端口被做成光纤探针形式，可直接插入样品中进行浸入式测量，避免外界因素(如空气中灰尘)的影响，同时能够保护光纤端口受到损坏。……