Лазерный анализатор частиц Wintrac 3000 предназначен для получения статистических данных о размерах включений в жидких растворах и порошках. Принцип работы основан на просвечивании образца синим и красным лазерами, взаимодействии лучей с твёрдыми частицами, последующим отражением, преломлением или поглощением падающего света, регистрацией светорассеянных образцов.
Принцип работы
На исследуемый образец в течение заданного времени непрерывно светит лазерный луч с определённой длиной волны. В результате взаимодействия с частицами формируется отражённые, преломлённые и дифрагированные лучи, которые попадают на светочувствительные датчики. Для формирования полной информации о размерах частиц нужно проводить измерения во всём диапазоне углов.
Интерпретация результатов следующая:
- Если длина волны лазерного луча меньше размеров частиц, то результат говорит о преобладании процесса дифракции, а основная информация об образце присутствует на малых углах. В таком случае для анализа используется модель Фраунгофера, размер частиц более 100 нм.
- Если длина волны меньше или равна длине волны лазера, то применяется теория Ми. Наблюдается картина преобладающего рассеяния под большими углами. Частицы образца в основном менее 100 нм.
Между образцом и светодетекторами расположена оптика, позволяющая фокусировать отражённые или преломлённые лучи на датчиках.
Характеристики анализатора
Углы отражения лучей от образца позволяют получить информацию о наличии частиц определённых размеров в нём на основе теории дифракции Фраунгофера или Ми, а интенсивность – об их количестве. За счёт когерентности луча обеспечивается повторяемость измерений. Использование красного гелий-неонового лазера (с длиной волны 633 нм), мощностью 3 мВт, и синего полупроводникового (433 нм, мощность 2 мВт) позволяет снизить погрешность измерений до 1%.
Для обнаружения отражённых лучей установлены светочувствительные элементы. Они способны детектировать углы рассеяния от 0,015⁰ до 145⁰.
Для обеспечения высокой скорости измерений в анализаторе не реализован учёт температуры образца и коэффициента отражения от каждой частицы, поэтому конечный результат будет усреднённым в пределах погрешности измерений. Коллоидные системы анализируются за время менее 120 с, а порошки – до 60 сек. Стандартные измерения выполняются за 10 сек.
Прибор позволяет обнаруживать твёрдые включения в жидкости с размерами 0,01-2000 мкм, а в порошках – 0,1-2000 мкм. При расчётах применяется теория Ми для частиц до 100 нм, а выше – Фраунгофера. Единственным ограничением измерений по Фраунгоферу является невозможность определения размеров прозрачных частиц, а Ми – работает только для сферических включений. Также стоит учитывать тот факт, что расчёт по Фраунгоферу независим от параметров образца (данные о размере и форме частиц), как теория Ми.
Чтобы исключить оседание твёрдых частиц в жидких образцах и сделать порошки однородными, в анализаторе установлено два перемешивающих устройства с раздельными контурами. Объём рабочей ячейки для жидкостей 10 мл, частота перемешивания до 3 тыс. об/мин. Сухие смеси перемешиваются турбулентными потоками сжатого воздуха под давлением до 6 бар.
Преимущества
Анализатор имеет ряд преимуществ:
- для исследования жидких и порошковых образцов переоборудование не требуется;
- работа в автоматическом или ручном режиме;
- контроль измерений, анализ и обработка данных при помощи специального программного обеспечения;
- уникальная технология на базе фокусирующей оптики Фурье;
- автоматическая юстировка позиции детектора с микронной точностью;
- автоматизированный цикл измерений;
- съёмная кювета.
Анализатор позволяет проводить высокоточные измерения дисперсных растворов или порошков. Соответствует стандарту ISO 13320-1:2009.
О производителе
Компания Микротрак – laboimpex.ru производит современные высокоточные анализаторы для различных сфер применения: металлургии, фармацевтики, нефтяной промышленности, научных исследований. Приборы собираются из высокотехнологичных комплектующих, для управления используется специальное программное обеспечение, предоставляет гарантия. Специалисты компании выполнят оперативно и качественно все виды работ «под ключ».