激光光散射技术及其应用

激光光散射技术及其应用

Laser Light Scattering System Technology and Application

BROOKHAVEN INSTRUMENTS CORPORATION (BEIJING OFFICE)

地址：北京市海淀区牡丹园北里甲1号中鑫嘉园东座A105室美国布鲁克海文公司公司北京技术服务中心

邮编：100083

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激光光散射技术和应用

近年来，光电子和计算机技术的飞速发展使得激光光散射已经成为高分子体系和胶体科学研究中的一种常规的测试手段。现代的激光光散射包括静态和动态两个部分。在静态光散射中，通过测定平均散射光强的角度和浓度的依赖性，可以得到高聚物的重均分子量M w，均方根回旋半径R g和第二维利系数A2；在动态光散射中，利用快速数字相关器记录散射光强随时间的涨落，即时间相关函数，可得到散射光的特性弛豫时间τ，进而求得平动扩散系数D和与之对应的流体力学半径R h。在使用过程中，静态和动态光散射有机地结合可被用来研究高分子以及胶体粒子在溶液中的许多涉及到质量和流体力学体积变化的

过程，如聚集和分散、结晶和溶解、吸附和解吸、高分子链的伸展和卷缩以及蛋白质长链的折叠，并可得到许多独特的分子量参数。

一、光散射发展简史：

Tynadall effect（1820-1893）

1869年，Tyndall研究了自然光通过溶胶颗粒时的散射，注意到散射光呈淡淡的蓝

色，并且发现如果入射光是偏振的，这散射光也是偏振的。Tyndall由此提出了19

世纪气象学的两大谜题：为什么天空是蓝色的为什么来自天空的散射光是相当偏振

的

James Clerk Maxwell (1833-1879)

解释了光是一种电磁波，并正确地计算出光的速度。

Lord Rayleigh(1842-1919)

1881年，Rayleigh应用Maxwell的电磁场理论推导出，在无吸收、无相互作用条

件下，光学各向同性的小粒子的散射光强与波长的四次方成反比。并解释了蓝天是

太阳光穿透大气层所产生的散射现象。

Abert Einstein(1879-1955)

研究了液体的光散射现象。

Chandrasekhara (1888-1970)

1928年，印度籍科学家Raman提出了Raman 效应（也称拉曼散射），即光波在被散Lord Rayleigh Tyndall effect

射后频率发生变化的现象。 Peter Debye （1884-1966）

延续了Einstein 的理论，描述了分子溶解于溶剂中所产生的光散射现象，提出用Debye plot 。1944年，Debye 利用散射光强测得稀溶液中高分子的重均分子量。 Bruno H. Zimm （1920-2005）

1948年，Zimm 提出了著名的Zimm 作图法，即在一张图上同时将角度和浓度外推到零，从而准确计算出高分子的分子量。从此，光散射成为测定高分子分子量的一种经典方法。 Robert Pecora

1964年，提出了动态光散射的理论分析。 Cummins H Z

1964年，测定了聚苯乙烯胶乳稀溶液的散射，得到与理论一致的结果。 Edward Roy Pike

1969年，提出了数字相关器。

Walter Ttscharnuter （Brookhaven 创始人） 1971年，设计制造出世界上第一块数字相关器。 Brookhaven Instruments Corp.

1980年，推出世界上第一块商业化的数字相关器BI-2030；1990年推出世界上第一块单卡式数字相关器BI-9000；2003年推出新一代采用大规模集成电路设计的数字相关器TuborCorr 。

二、基本理论： 1. 静态光散射

当一束单色、相干的激光沿入射方向照射到无吸收的高分子稀溶液时，光束中分子的电子云在光的电磁波作用下极化，形成诱导偶极子，并随着电磁波的振动向各个方向辐射出电子波，该电子波成为二次光波源，也就是散射光。如果分子是静止的，则散射光和入射光的频率相同，称弹性散射。高分子溶液的散射光强远远高于纯溶剂，并且强烈依赖于高聚物的分子量、链形态（构象）、溶液浓度、散射光角度和折光指数增量（dn/dc 值）。因此由光散射法测得不同浓度的高聚物溶液在不同散射角下的散射

Peter Debye

Robert Pecora

光强数据后，可按以下公司求得高聚物的重均分子量M w ，均方根回旋半径R g 和第二维利系数A 2。理论公式如下：

C A R n M R

KC g W

22220222])2(sin 3161[1+???+><+=θλπθ (1) 其中： K ： 光学常数，K=4π2

(dn/dc)2

n 02

/(N A λ04

) R ：

瑞利因子，R =I r 2/I 0 M w ：

重均分子量 R g ： 均方根回旋半径 A 2： 第二维里系数 n 溶剂的折光指数

C ： 溶质分子的浓度（g/mol ） n 0：

标准液体的折光指数

dn/dc ： 溶液的折射率与其浓度变化的比值 N A ： 阿伏伽德罗常数 λ0：

入射光波长

I ： 入射光光强 I 0 散射光光强

r

光源到测量点的距离

将KC/R θ对sin 2

(θ/2 ) + kC 作图，即得到Zimm Plot ，其中K 为调整横坐标的设定值。见图2。通过以下三种特例，可推导出M w ，A 2和

> 的值。

当θ 0时，公式(1)简化为

C A M R KC w

221

+=θ (2) 由θ=0直线的斜率可求得A 2。

当C 0时，公式(1)简化为

])2(sin 3161[12220

22???+><+=θλπθg w R n M R KC (3) 由C=0的直线斜率可求得

>

当

0、C 0时，公式(1)简化为

w

M R KC 1

=

θ (4) θ=0、C=0在纵坐标上交点的倒数即为M w

除了用Zimm 图处理光散射数据外，还可采用Debye 和Berry 作图法。该实验的关键技术是高分子溶液必须进行仔细除尘和纯化，以达到清亮透明。溶剂应当预先重蒸纯化。高分子溶液则需要经过适当孔径的微孔过滤器直接过滤注入散射池。

2. 动态光散射

与静态光散射相比，动态光散射不是测量时间平均散射光强，而是测量散射光强随时间的涨落，因此称为“动态”。当一束单色、相干光沿入射方向照射到高分子稀溶液中，该入射光将被溶液中的粒子（包括高分子）向各个方向散射。而且，由于粒子的无规则布朗运动，散射光的频率将会随着粒子朝向或背向检测器的运动出现极微小的（-10

5～7

）的增加或减少，使得散射光的频谱变宽，即所谓的产生

Doppler 效应（频谱变化）。显然，频率变宽的幅宽（线宽Γ）是同粒子运动的快慢联系在一起的。但是，加宽的频率（-10

5～7

）与入射光频率（～1015

Hz ）相比，更小得多，因此难以直接测得其频率分布谱。然

而，利用计算机和快速光子相关技术并结合数学上的相关函数可得到频率增宽信息。如果频率增宽完全是由平动扩散所引起，那么由此可测得高分子平动扩散系数及其分布、流体力学半径等参数。这种技术称为动态光散射（光子相关光谱），由于散射光的频率发生了非常微小的相对移动，所以动态光散射又

称为准弹性光散射。公式如下：

光强的时间自相关函数： C （τ）＝A [ 1 + β* g (τ) 2

] （5） 散射光电场的时间自相关函数： g (τ) 2

= exp –Γτ （6） 将公式（5）带入公式（6）展开： C （τ）＝A [ 1 + β* exp –2Γτ] （7） 平动扩散关系式： Γ＝D * q 2 （8） Stokes-Einstein 方程: D ＝KT/6πηR h

（9）

其中： G （τ） 光强的时间自相关函数 g (τ)

电场的时间自相关函数 A ： 基线，由测量得出 β： 空间相干因子，0<β<1 τ： 驰豫时间 Γ： 频率线宽 D ： 平动扩散系数

q 散射因子，q=4πnsin /λ0 n 溶剂的折光指数 λ0： 入射光波长 K Boltzman 常数 T 绝对温度 η 溶剂粘度

R h

流体力学半径

对于一个多分散体系，归一化后的电场自相关函数g (τ) 和线宽分布函数G(Γ)的关系如下。利用Laplace 反演可得到G （Γ）。G （Γ）分布获得之后，进而得到扩散系数以及粒度大小的分布。 ?

∞

Γ-ΓΓ=

)()(d e G g ττ （9）

对一个高分子稀溶液一般而言，Γ对浓度C 和测量角度的依赖性如下：

)1)(1(/22

2q R f C k D q g D ><++=Γ （10） 其中： D ： 角度和浓度外推到零时的扩散系数 k D ：

平动扩散的第二维利系数

f ：

一个与高分子构型、分子内运动以及溶剂性质相关的参数

三、仪器介绍

动静态激光光散射仪（也称为广角激光光

散射仪）属于精密的光学仪器，为了实现动态

和静态光散射测量的功能，仪器结构组成上有

其独特的特点。图1显示了Brookhaven公司

广角激光散射仪的平面及侧面结构图。下面就

结构图1中各个部件的名称以及主要部件的

特点作一简略介绍。

图1 广角激光光散射仪的仪器结构图

1，部件名称：

1.激光器及激光器支架；8．旋转台中心校准刻度表14. 反射镜调节器

2.旋转台底座9. 光束聚焦调节透镜15. 目镜

3.旋转台10. 样品池组件16. 孔径片

4.旋转臂11．光束阻拦器17. 滤光轮

5.2mm准直狭缝12A. 光束调节透镜（水平）18. 检测器

6.检测器支架12B. 光束调节透镜（垂直）19. 角度调节器

7A,B. 旋转台中心调节螺丝13A. 狭缝调节器（水平）20. 角度离合器

7C. 旋转台中心固定螺丝13B. 狭缝调节器（垂直）21. 支撑环

2，主要部件介绍：

激光器：激光器种类很多，常见的有氦氖、固体、氩离子等激光器，功率介于10～3000mW之间。按激光颜色来分，主要由532nm附近的绿光激光器和632nm附件的红光激光器。使用者可以根据高分子溶液的散射和吸收特点来选择合适功率和波长的激光器。近年来，关于高分子溶液的吸收问题越来越引起关注，很多用户因此搭建了双激光光源的光散射系统（比如200mW 532nm的绿光激光器和35mW的红光激光器），这样就很好解决了吸收问题。通常根据高分子溶液的散射强弱，入射光强通过一组衰减片来加以调节。

散射池和匹配液池：圆形样品池的圆心要求与

检测器的旋转中心重合。通常，样品池固定在一个

中空的恒温铜块中，铜块置于一个直径为150mm的

同心石英杯（也称匹配液池）中，杯中充满了折射

率与石英玻璃相近的匹配液（十氢萘）。光学上，

匹配液池和十氢萘的作用是使样品池的外壁增厚，

直径增大为100mm。从而入射光束不会因为样品池

细小的直径而出现聚焦或者发散，从而可最大限度

减小杂散光的影响。

匹配液循环系统：在光散射测量过程中，经常会频繁地更换样品池，容易导致匹配液有杂质，从而对散射光产生影响。匹配液循环系统主要由蠕动泵、过滤膜和管路组成，其作用是在测量之前将匹配液循环过滤，达到清洁样品池表面和澄清匹配液的目的，同时对匹配液池也有保洁作用（清洗匹配液池后

需重新准直管路）。

温度循环系统：温度循环系统主要由热量交换装置（位于匹配液池中部和底部）和外部水浴循环器组成。热量交换装置以环状形式垂直位于样品的周围，并且独立于匹配液的循环之外，在测量时可以关掉匹配液循环，而温控系统继续有效的工作。一般的温控范围是-20～80℃（选件-20～150℃），并可由软件进行程序控制。需要注意的是，当实验温度低于室温时，可用干燥、无油的空气或氮气冲刷匹配器的外表面，以防止因为结冰（雾）对散射光强的干扰。

旋转台（角度计）：旋转台利用蠕动齿轮和球状轴承转动，可通过手动或计算机控制，可将测量角度控制在8°～162°之间任一角度。

检测器系统：检测器是将光信号转变为电信号的器件。目前常用的有PMT(光电倍增管)和APD(雪崩型二极管)两种种检测器：APD 以其高灵敏度适用于小颗粒的测量；PMT 检测器以其良好的线性范围适合测量分布较宽的样品体系。需要说明的是，APD 检测器必须采取完善的保护措施，包括光路保护与检测器自身的带有微处理器CPU 的电子保护装置，要不如极易烧坏。整个检测系统装在一个转臂上，散射光进入检测器之前，先经过“透镜---狭缝---孔径片---滤光轮”的光学系统的会聚。孔径片的大小有100μm 、200μm 、400μm 、1mm 、2mm 和3mm ，一般情况下：动态测量时，选用的孔径片越小，光路的相干体积就越小，绘制出的相关函数就会越好，测量精度就会越高；静态测量时，选用大孔片，这样可以测得稳定的散射光强。如静态测量选用如200μm 的小孔径片，光强受样品的布朗运动影响比较大，将得不到稳定的散射光强。滤片轮装有适于、532nm 、与不同波长的激光源过滤片（并根据用户具体要求加装滤光片），根据不同的激光器选择不同波长的滤光片。

图2 光强随时间变化的曲线图

相关器：相关器是动态光散射的一个核心部件。检测器输出的光强信号类似于图2所示的那样，初看起来像是无规律的噪声，当仔细分析发现，信号谱中含有光散射体系的信息，这些光强信号分析和处理都由数字相关器来计算完成。具体的计算按照时间相关函数的定义进行，即

()()()()()τττ+==∑=i n i n I I C N

i 1

0，运算示例如图3，

图3 光强自相关运算

其中()i n和()τ+i n分别为在时间i和τ+i时计数器所接收到得光子数，N为总通道数。对于一个给定对于一个给定的的弛豫时间τ，相关器可算出C（τ）一个对应的值（运算结果得到图4相关函数）。

图4 光强自相关函数

根据得到的自相关函数C（τ）就可进一步求得高分子溶液的扩散系数、粒径及其分布等有用信息。这些年，随着大规模集成电路的应用，相关器已有一台大型的仪器发展成为一块单板机。目前，相关器可以做到522个物理通道（相对于1010线性通道），延迟时间范围25ns～1310s,大大提高了运算效率。

需要指出的是，光散射仪的安装和调试时一个非常精细的过程（也称为准直过程）。入射光和不同角度的散射光必须严格地处在同一个平面。同时，入射光要垂直地入射散射池且通过样品池和检测器的旋转中心。另外，激光光散射实验中一个重要的步骤是对溶液样品除尘。除了激光下肉眼观察外，还可将检测器移至小角度观察散射光强的波动。对一个除尘充分的样品，光强在小角度的波动不应大于5%。制备一个尽可能无尘的样品是得到好的光散射结果的先决条件，应该在实验中予以充分的重视。

四、200SM的典型应用

1.胶束的表征：

两亲性分子(如磷脂、两亲性聚合物大分子)在溶液中能够自发形成不同形态胶束(如: 球形、棒状、层状和囊胞等), 胶束结构为其功能和应用的实现奠定了物理基础. 胶束在生命体系中广泛存在, 在保护细胞、存储物资和输运物资等方面扮演重要角色, 在人工释放体系和高级材料模板等应用领域有重要价值.

不溶嵌段重复单元数较小的嵌段共聚物胶束可通过类似于表面活性剂胶束的制备方法直接把高分

子溶解在某一溶剂体系中制得。而对于不溶嵌段重复单元数较大的嵌段共聚物，直接将其溶解在某一溶剂体系中，不可能制得稳定的胶束。一般需要将高分子首先溶解在两嵌段的共同良溶剂中，再通过加入另一溶剂组分改变溶剂性质，使其变为某一嵌段的不良溶剂，从而得到稳定的胶束结构（如下图）。

图1 聚合物胶束形成示意图

在浓度低于临界胶束浓度(cmc)时，嵌段共聚物以单链的形式存在。当浓度达到cmc 附近时，嵌段开始缔合成松散的聚集体，并保持着聚集体与单链之间的平衡关系，且有大量的溶剂存在于胶束核内。随着共聚物浓度的增加，平衡向着形成胶束的方向移动，溶剂分子被逐渐地从胶束核中排出，不溶性嵌段开始在胶束中进行重排以达到最低的构象能。当溶液达到高浓度区域，胶束间相互作用变得尤为重要，胶束/单链平衡则由于长程超分子结构的形成而受到影响。

在胶束的应用上，胶束的大小、结构、温敏性、pH值敏感度等决定着胶束的性能及应用前景，而光

散射法也成为表征这些参数的主要手段之一。利用动态光散射得到动态Zimm图，进行浓度和角度外推，

进而求得平动扩散系数D0，再依Stoke-Einstein公式

求得流体力学半径R h及其分布；利用静态光散射得到

静态Zimm图，可以得到绝对重均分子量Mw w，均方根回

旋半径R g和第二维里系数A2。通过以上参数再结合核-

壳模型，我们还可以计算得出胶束的密度ρ、聚集度

N agg和特征参数R g/R h比值。特征参数R g/R h可用来表征高

聚物链的构想：通过理论计算，当R g/R h=时，为硬球构

想，当R g/R h=1，为空心球构想；R g/R h=～4，为椭圆形构

想；R g/R h=时，为柔性高聚物缠绕。同时，还可以利用

示差折射仪测得胶束的dn/dc值。通过以上参数的表

征，我们很容易得出胶束随温度、浓度、溶剂、pH值

等因素变化信息，更好的了解和发挥胶束的性能。

[参考文献 ]

Block-Selective Solvent In?uence on Morphology of the Micelles Self-Assembled by PS38-b-P (AA190-co-MA20)

WangqingZhang,LinqiShi,*YingliAn,LichaoGao,KaiWu,RujiangMa,BanghuaZhangState Key Laboratory of Functional Polymer Materials for Adsorption and Separation, Institute of Polymer Chemistry,N&T Joint Academy, Nankai University, Tianjin,300071, Macromolecules Chemistry and Physics 2004, 33, 2017-2025

Summary: The influence of block-selective solvent on the self-assembly of polystyrene-block-poly[(acrylic acid)-co-(methyl acrylate)] was studied. The nature of the block selective solvent, which is a binary solvent mixture with different composition, exerts remarkable influence on the morphology of the resulting micelles. When the block selective solvent is a binary solvent mixture of acetone and water with acetone content ranging from 0 to 90 %, the resulting aggregates are core-shell spheres with diameter about 60 nm, porous aggregates with diameter of 100, 180 and 250 nm, and core-shell cauliflower-like aggregates with size about 200 nm, respectively. The reason that the morphology of resulting micelles changes with acetone content has been

discussed. The structure of the resulting micelles is further characterized in detail by DLS and SLS. Morphological tuning is also achieved by using a binary solvent mixture of ethanol and water or a binary solvent mixture of DMF and water as block-selective solvent. In these cases, core-shell spheres, hollow aggregates, and incompact aggregates are formed with the ethanol or DMF concentration ranging from 10 to 80 %.

Synthesis of pH-Responsive Shell Cross-Linked Micelles and Their Use as Nanoreactors for the Preparation of Gold Nanoparticles

Shiyong Liu, Jonathan V. M. Weaver, Maud Save, and Steven P. Armes*

School of Chemistry, Physics and Environmental Science, University of Sussex,Brighton, East Sussex, BN1 9QJ, United Kingdom; Langmuir 2002, 18, 8350-8357

ABSTRACT: Poly[(ethylene oxide)-block-glycerol monomethacrylate-block-2-(diethylamino)ethyl methacrylate](PEOGMA-DEA) and poly[(ethylene oxide)-block-2-hydroxyethyl

methacrylate-block-2-(diethylamino)ethyl methacrylate] (PEO-HEMA-DEA) triblock copolymers were

synthesized directly, without recourse to protecting group chemistry, via atom transfer radical polymerization by successive polymerization of GMA(or HEMA) and DEA monomers using a PEO-based

macroinitiator. These triblock copolymers dissolved molecularly in aqueous solution at low pH; on addition of NaOH, micellization occurred above pH 7-8 to form three-layer “onionlike” micelles comprising DEA cores, GMA (or HEMA) inner shells, and PEO outer coronas. Selective cross-linking of the GMA (or HEMA) inner shell was successfully achieved by adding divinyl sulfone [DVS] to the alkaline micellar solution at room temperature. Unexpectedly, the PEOHEMA-DEA triblock proved to bemuchless reactive towardDVSthan the twoPEO-GMA-DEAtriblocks, and an excess of DVS was required to prepare shell cross-linked (SCL) micelles using the former triblock. The resulting SCL micelles exhibited reversible swelling behavior on varying the solution pH. At low pH, the DEA cores became protonated and hence hydrophilic. The effect of varying the block composition and the [DVS]/[GMA] molar ratio on the structural stability and pH-dependent (de)swelling of theSCLmicelles was studied. Longer DEA blocks and lower [DVS]/[GMA] molar ratios led to increased swellability, as expected. Finally, these SCL micelles can serve as nanoreactors for the synthesis of gold nanoparticles. The basic DEA residues in the cores of the SCL micelles were first protonated using

HAuCl4, and then the electrostatically bound AuCl4 - anions were reduced to nanoparticles of elemental gold using NaBH4 at neutral pH. The gold-loaded SCL micelles exhibited excellent long-term colloid stability.

2. 囊泡几何形状、大小和囊壁厚度的表征

微胶囊是通过成膜物质将囊内空间和嚢外空间隔离开以形成特定几何结构的物质，其内部可以是可以填充的，也可以使中空的。微胶囊技术在现代科技与日常生活中有重要作用，如药物、染料、纳米微粒和活细胞等都可以被包埋形成多种不同功能的微胶囊。然而，传统技术制备的中空微胶囊，其几何形状、大小和嚢壁厚度都无法精确控制，所得微胶囊的分散性和稳定性不佳，限制了微胶囊基本物理性能如膜结构、通透性、力学强度的研究。

利用动静态光散射技术再结合核-壳模型，可以对微胶囊的几何形状、粒径大小、分子量大小和囊壁厚度进行表征，进而人为对微胶囊的囊壁组成和结构进行精确的控制与调控，从而调控微胶囊的各种性能和功能。

[参考文献 ]

Polymeric Vesicle Permeability: A Facile Chemical Assay

Giuseppe Battaglia,*,? Anthony J. Ryan,? and Salvador Tomas*,?

Department of Engineering Materials, The Kroto Research Institute, Uni V ersity of Sheffield, Broad Lane,Sheffield, ., S3 7HQ, and Department of Chemistry, The Uni V ersity of Sheffield,Sheffield, ., S3 7HF; Langmuir 2006, 22, 4910-4913

ABSTRACT: We present a simple method to characterize vesicles and determine, at the same time, the membrane permeability to specific molecules. The method is based on encapsulating highly hydrophilic

3,3’,3’’-phosphinidynetris-benzenesulfonic acid (PH) into vesicles and subsequently monitoring its reaction with 5,5’-dithiobis-2-nitrobenzoic acid (DTNB). We tested the method by measuring the membrane permeability of vesicles formed from a series of poly(ethylene oxide)-co-polybutylene oxide (EB) copolymers and egg yolk phosphatidylcholine. We found that the experimental data are in good agreement with calculations based on Fick’s first law. We therefore quantified t he DTNB permeability across vesicle membranes, finding that polymeric EB membranes have a more selective permeability toward polar molecules compared to

phospholipids membranes.

3.脂质体的表征

脂质体是一种定向药物载体，属于靶向给药系统的

一种新剂型。它可以将药物粉末或溶液包埋在直径为纳

米级的微粒中，这种微粒具有类细胞结构，进入人体内

主要被网状内皮系统吞噬而激活机体的自身免疫功能，

并改变被包封药物的体内分布，使药物主要在肝、脾、

肺和骨髓等组织器官中积蓄，从而提高药物的治疗指

数，减少药物的治疗剂量和降低药物的毒性。

脂质体是由磷脂、胆固醇等为膜材包合而成。这两种成分不但是形成脂质体双分子层的基础物质，而且本身也具有极为重要的生理功能。

用磷脂与胆固醇作脂质体的膜材时，必须先将类脂质溶于有机溶剂中配成溶液，然后蒸发除去有机溶剂，在器壁上形成均匀的类脂质薄膜，此薄膜是由磷脂与胆固醇混合分子相互间隔定向排列的双分子层所组成。

按结构和粒径，脂质体可分为单室脂质体、多室脂质体、含有表面活性剂的脂质体。按性能，脂质体可分为一般脂质体（包括上述单室脂质体、多室脂质体和多相脂质体等）、特殊性能脂质体、热敏脂质体、PH敏感脂质体、超声波敏感脂质体、光敏脂质体和磁性脂质体等。按荷电性，脂质体可分为中性脂质体、负电性脂质体、正电性脂质体。

利用动静态光散射技术再结合核-壳模型，可以对脂质体的分子层结构进行表征，例如几何形状、大小和双分子层厚度进行表征，进而人为对脂质体的双分子层组成和结构进行精确的控制与调控，从而调控脂质体的各种性能和功能。

[参考文献 ]

Size, Stability, and Entrapment Efficiency of Phospholipid Nanocapsules Containing Polypeptide Antimicrobials

LILIAN M. WERE,?,§

BARRY D. BRUCE,§,# P. MICHAEL DAVIDSON,

?,§

ANDJOCHEN WEISS*,?,§

Department of Food Science and Technology, 2605 River Road, Department of Biochemistry andCellular and Molecular Biology, Walter Life Sciences, and Food Safety Center of Excellence,The University of Tennessee,

Knoxville, Tennessee 37996; J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 8073?8079 8073

ABSTRACT : The effect of lipid composition [phosphatidylcholine (PC), phosphatidylglycerol (PG), and cholesterol] on size, stability, and entrapment efficiency of polypeptide antimicrobials in liposomal nanocapsules was investigated. PC, PC/cholesterol (70:30), and PC/PG/cholesterol (50:20:30) liposomes had entrapment efficiencies with calcein of 71, 57, and 54% with particle sizes of 85, 133, and 145 nm, respectively. Co-encapsulation of calcein and nisin resulted in entrapment efficiencies of 63, 54, and 59% with particle sizes of 144, 223, and 167 nm for PC, PC/cholesterol (70:30), and PC/PG/cholesterol (50:20:30), respectively. Co-encapsulation of calcein and lysozyme yielded entrapment efficiencies of 61, 60, and 61% with particle sizes of 161, 162, and 174 nm, respectively. The highest concentration of antimicrobials was encapsulated in 100% PC liposomes. Nisin induced more calcein release compared to lysozyme. Results demonstrate that production and optimization of stable nanoparticulate aqueous dispersions of polypeptide antimicrobials for microbiological stabilization of food products depend on selection of suitable lipid-antimicrobial combinations.

4.聚电解质样品的表征

聚电解质可用作食品、化妆品、药物和涂料的增稠剂、分散剂、絮凝剂、乳化剂、悬浮稳定剂、胶粘剂，皮革和纺织品的整理剂，土壤改良剂，油井钻探用泥浆稳定剂，纸张增强剂，织物抗静电剂。近年来，聚电解质在药物载体研究方面有着诸多应用。聚电解质组装体不但可以为药物、基因、显像诊断试剂及功能纳米微粒提供负载场所，赋予组装体药物和基因传输和显像诊断功能，而且由于组装

体的内部及表面携带多种反应性官能团（如—OH ，—COOH 等），既可直接结合生物酶、细胞、抗体、药物等，又可便于化学修饰以实现不同的功能与需求。同时，聚电解质组装体还具有对溶剂、离子环境、温度和浓度敏感的特点。

聚电解质具有高分子溶液的特性，例如粘度、

Static light scattering results for charged supramolecular nanoparticles without (open circles )

渗透压和光散射等。由于它带有电荷，并且这三方面的性质又不同于一般的高分子，不能用上述溶液的特性与分子量的关系式来测算分子量。例如，在无盐条件下聚电解质溶液的Kc/R值与q2值不成线性关系，只有在适当浓度的盐溶液中才呈线性关系（图1）。在动态光散射表征方面，在无盐条件下单分散的聚电解质溶液在动态光散射粒度分布上会呈现多峰分布（通常有大峰存在），只有在加入适当的盐溶液的情况下，才会屏蔽掉这个大峰，粒度分布呈现出聚电解质的真实分布情况。所以测定聚电解质的分子量时，必须把聚电解质溶解在一定浓度的盐溶液中。另外，聚电解质组装体还具有对溶剂、离子环境、温度和浓度敏感的特点，利用动静态光散射仪可以表征聚电解质的这些特点，例如，聚电解质在不同温度条件下的流体力学半径R h、绝对重均分子量Mw w，均方根回旋半径R g、第二维里系数A2、密度ρ、聚集度N agg和R g/R h比值等，从而更好的了解聚电解质的特性，为我们更好地使用聚电解质提供参考。

[参考文献 ]

Polyelectrolyte-Gelatin Complexation: Light-Scattering Study

W. A. Bowman, M. Rubinstein,*, and J. S. Tan*

Imaging Research and Advanced Development, Eastman Kodak Company, Rochester, New York 14650-2116, Macromolecules 1997, 30, 3262-3270

ABSTRACT: Complex for mation between negatively charged polyelectrolytes and a net negatively charged polyampholyte (gelatin) has been characterized by light scattering. The two polyanions studied are sodium poly(styrenesulfonate)(NaPSS) and sodium poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate)(NaPAMS). The molecular weights of the single polyelectrolyte chains NaPSS and NaPAMS increase 20-and15-fold, respectively, upon saturation with gelatin. Despite such molecular weight increases, the radii of gyration of the complexes were found to be only slightly larger(～15%) than those of the corresponding parent polyelectrolytes. Increasing negative values for the second virial coefficients were observed upon saturation of gelatinon the polyanionchains, indicating increasing inter chain attraction. Both the stoichiometries and sizes of the complexes decrease monotonically with pH. At a constant pH, the complex stoichiometry peaks around . These results suggest that electrostatic interaction is the main driving for ceforcomplexation in these systems. Polyampholyte molecules are polarized in the electricfield of apolyelectrolyte chain. This polarization-induced attraction is believed to be the main mechanism of

complexation. Charge density of the polyanion is suggested to be an important factor for determining its extent of gelatin binding.

Single Chain Characterization of Hydrophobically Modified Polyelectrolytes Using Cyclodextrin/Hydrophobe Complexes

M. F. Islam,?

R. D. Jenkins,

?

D. R. Bassett,§ W. Lau,⊥and H. D. Ou-Yang*,?

Department of Physics, Lehigh University, Bethlehem, Pennsylvania 18015, Technical Center, Union Carbide Corporations Asia Pacific Inc., Singapore, UCAR Emulsion Systems, Research and Development, Union Carbide Corporations, Cary, North Carolina 27511, and Research Laboratories, Rohm and Haas Company, Spring House, Pennsylvania 19477；Macromolecules 2000, 33, 2480-2485

ABSTRACT: The characterization of hydrophobically modified alkali-soluble emulsions (HASE) using conventional techniques such as gel permeation chromatography or static light scattering is

difficult because of the hydrophobic association. Two different approaches were taken to prevent

the hydrophobic association of HASE polymers in aqueous solution: (1) hydrolyze the polymer

to dislodge the hydrophobic constituents, and (2) use methyl-β-cyclodextrin, which has a

hydrophobic cavity and a hydrophilic outer shell, to shield the hydrophobes from associating.

Using these two approaches, the molecular weight (Mw), hydrodynamic radius (Rh), and radius

of gyration (Rg) of single chains of these polymers were determined using gel permeation

chromatography (GPC) and dynamic (DLS) and static (SLS) light scattering techniques. The

molecular weight of the control polymer ., polymers with similar composition but with no

hydrophobe) is found to be ×105 g/mol. The molecular weights of these polymers with C8, C16,

and C20 hydrophobes were found to be ×105 g/mol. By comparing GPC and SLS results, we were

able to determine that, except for one chemical site, branching or grafting did not occur in

the polymer chain during synthesis.

5.自组装

自组装已经成为纳米科学领域一个重要的课题。它的主要研究内容是高分子之间、高分子与小分子

间、高分子与纳米粒子之间通过非共价键的相互作用，进行自组装而实现不同尺度上的规则结构。如胶束、囊泡、聚电解质、脂质体、高分子与无机纳米粒子共聚物等。目前研究较多的组装方法有：化学吸附法、分子沉积法、接枝成膜法、慢蒸发溶剂法和旋涂法。

影响组装体系稳定性的因素有：分子识别、组分、溶剂、温度及热力学平衡状况。而通过测定组装体系的扩散系数、粒径、分子量、均方根回旋半径，第二维利系数等变化，可以方便地表征自组装体系的这些性能。

[参考文献 ]

Self-Assembly of β-Cyclodextrin in Water. Part 1: Cryo-TEM and Dynamic and Static Light Scattering

Massimo Bonini,?Simona Rossi,?Go¨ran Karlsson,?Mats Almgren,?Pierandrea Lo Nostro,*,?and Piero Baglioni?

Department of Chemistry and CSGI, University of Florence, 50019 Sesto Fiorentino (Firenze), Italy, and Department of Physical Chemistry, Uppsala University, Box 579, S-751 23 Uppsala, Sweden ; Langmuir, 2006, 22, 1478-1484

ABSTRACT:In this article, we report evidence of β-cyclodextrin (β-CD) self-aggregation in water. A critical aggregation concentration (cac) between 2 and 3 mM was determined by using dynamic (DLS) and static (SLS) light scattering to investigate the presence of β-cyclodextrin aggregates.

Transmission electron microscopy at cryogenic temperature (Cryo-TEM) was used to detect the structural features of cyclodextrin self-aggregates. The results show the occurrence of polymorphism depending on the β-CD concentration: polydisperse nearly spherical objects with diameters of about 100 nm are present at lower concentrations, whereas micrometer planar aggregates are predominant at higher concentrations.

Structure of Self-Organized Multilayer Nanoparticles for Drug Delivery Y. Gerelli,? S. Barbieri,? M. T. Di Bari,? A. Deriu,?,* L. Cantu`,§ P. Brocca,§ F. Sonvico,? P.

Colombo,? R. May,| and S. Motta?

Dipartimento di Fisica, UniVersita` degli Studi di Parma and CNISM, CRSSOFT, INFM-CNR, Parma, Italy, Dipartimento di Chimica, Biochimica e Biotecnologie per la Medicinas-LITA,UniVersita` di Milano and CNISM, Milano, Italy, Dipartimento Farmaceutico, Universita` degli Studi di Parma, Parma, Italy, and Institut Laue-LangeVin, Grenoble, France,Langmuir 2008,24,

ABSTRACT: The combined use of cryo-TEM, dynamic light scattering, and small-angle X-ray and neutron scattering techniques allows a detailed structural model of complex pharmaceutical preparations of soybean lecithin/chitosan nanoparticles used as drug vectors to be worked out. Charge-driven self-organization of the lipid(-)/polysaccharide(+) vesicles occurs during rapid injection, under mechanical stirring, of an ethanol solution of soybean lecithin into a chitosan aqueous solution. We conclude that beyond the charge inversion region of the phase diagram, ., entering the redissolution region, the initial stages of particle formation are likely to be affected by a re-entrant condensation effect at the nanoscale.

This behavior resembles that at the mesoscale which is well-known for polyion/amphiphile systems. Close to the boundary of the charge inversion region, nanoparticle formation occurs under a maximum condensation condition at the nanoscale and the complexation-aggregation process is driven toward a maximum

multilamellarity. Interestingly, the formulation that maximizes vesicle multilamellarity corresponds to that displaying the highest drug loading efficiency.

Fluorescent Silica Nanoparticles with Efficient Urinary Excretion for Nanomedicine Andrew A. Burns,?Jelena Vider, ?Hooisweng Ow,§ Erik Herz,?Oula Penate-Medina,?Martin Baumgart,§ Steven M. Larson,? Ulrich Wiesner,*,?and Michelle Bradbury*,?

Department of Materials Science & Engineering, Cornell UniVersity, Ithaca,

New York 14853, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York,

New York 10065, and Hybrid Silica Technologies, Ithaca, New York 14850

NANOLETTERS 2009 , 442-448

ABSTRACT: The development of molecularly targeted probes that exhibit high biostability, biocompatibility, and efficient clearance profiles is key to optimizing biodistribution and transport across biological barriers. Further, coupling probes designed to meet these criteria with high-sensitivity, quantitative

动态光散射基本原理及其在纳米科技中的应用——Zeta电位测量

【专题】动态光散射基本原理及其在纳米科技中的应用——Zeta电位测量 -------------------------------------------------------------------------------- 作者: 骑着蜗牛追火箭收录日期: 2009-11-28 发布日期: 2009-11-28 动态光散射基本原理及其在纳米科技中的应用——Zeta电位测量 前言：Zeta电位是纳米材料的一种重要表征参数。现代仪器可以通过简便的手段快速准确地测得。大致原理为：通过电化学原理将Zeta电位的测量转化成带电粒子淌度的测量，而粒子淌度的测量测是通过动态光散射，运用波的多普勒效应测得。 1.Zeta电位与双电层（图1） 粒子表面存在的净电荷，影响粒子界面周围区域的离子分布，导致接近表面抗衡离子（与粒子电。荷相反的离子）浓度增加。于是，每个粒子周围均存在双电层。围绕粒子的液体层存在两部分：一是内层区，称为Stern层，其中离子与粒子紧紧地结合在一起；另一个是外层分散区，其中离子不那么紧密的与粒子相吸附。在分散层内，有一个抽象边界，在边界内的离子和粒子形成稳定实体。当粒子运动时（如由于重力），在此边界内的离子随着粒子运动，但此边界外的离子不随着粒子运动。这个边界称为流体力学剪切层或滑动面（slippingplane）。在这个边界上存在的电位即称为Zeta电位。 ZETA电位是一个表征分散体系稳定性的重要指标。由于带电微粒吸引分散系中带相反电荷的粒子，离颗粒表面近的离子被强烈束缚着，而那些距离较远的离子形成一个松散的电子云，电子云的内外电位差就叫Zeta电位。也称电动电位（只有当胶粒在介质中运动时才会表现出来），实际上就是扩散层内的电位差。ξ电位较高时，粒子能保持一定距离消弱和抵消了范德华引力从而提高了颗粒悬浮系统的稳定性。反之，当ξ电位较低时，粒子间的斥力减小并逐步靠近，进入范德华引力范围内，粒子就会互相吸引、团聚。ξ电位与液体递质内的粒子质量分数有关，改变液体的pH值、增加体系的盐含量都会引起双电层压缩，改变粒子的ξ电位，降低颗粒间的静电排斥作用，从而影响颗粒悬浮系统的稳定性。 2.Zeta电位与胶体的稳定性（DLVO理论） 在1940年代Derjaguin, Landau, Verway与Overbeek 提出了描述胶体稳定的理论，认为胶体体系的稳定性是当颗粒相互接近时它们之间的双电层互斥力与范德瓦尔互吸力的净结果。此理论提出当颗粒接近时颗粒之间的能量障碍来自于互斥力，当颗粒有足够的能量克服此障碍时，互吸力将使颗粒进一步接近并不可逆的粘在一起。（图2） Zeta电位可用来作为胶体体系稳定性的指示： 如果颗粒带有很多负的或正的电荷,也就是说很高的Zeta电位,它们会相互排斥,从而达到整个体系的稳定性；如果颗粒带有很少负的或正的电荷,也就是说它的Zeta电位很低,它们会相互吸引,从而达到整个体系的不稳定性。 一般来说, Zeta电位愈高,颗粒的分散体系愈稳定，水相中颗粒分散稳定性的分界线一般认为在+30mV或-30mV，如果所有颗粒都带有高于+30mV或低于-30mV的zeta电位,则该分散体系应该比较稳定 3.影响Zeta电位的因素 分散体系的Zeta电位可因下列因素而变化: A. pH 的变化 B. 溶液电导率的变化

2010激光原理技术与应用 习题解答

习题I 1、He-Ne 激光器m μλ63.0≈，其谱线半宽度m μλ12 10-≈?，问λλ/?为多少？要使其相干长度达到1000m ，它的单色性λλ/?应是多少？ 解：63.01012 -=?λλ λλδτ?= ==2 1v c c L c 相干 = = ?相干 L λ λ λ 2、He-Ne 激光器腔长L=250mm ，两个反射镜的反射率约为98%，其折射率η=1，已知Ne 原子m μλ6328.0=处谱线的MHz F 1500=?ν，问腔内有多少个纵模振荡？光在腔内往返一次其光子寿命约为多少？光谱线的自然加宽ν?约为多少？ 解：MHz Hz L c v q 60010625 210328 10=?=??==?η

5 .2=??q F v v s c R L c 8 10 1017.410 3)98.01(25)1(-?=??-=-=τ MHz Hz L c R v c c 24104.2)1(21 7=?=-≈=πτδ 3、设平行平面腔的长度L=1m ，一端为全反镜，另一端反射镜的反射率90.0=γ，求在1500MHz 频率范围内所包含的纵模数目和每个纵模的频带宽度？ 解：MHz Hz nL c v q 150105.1100 210328 10=?=??==? 10 150 1500==??q v v L c R v c c )1(21 -≈ =πτδ 4、已知CO 2激光器的波长m μλ60.10=处 光谱线宽度MHz F 150=?ν，问腔长L 为多少时，腔内为单纵模振荡（其中折射率η=1）。

解：L c v v F q η2=?=?， F v c L ?=2 5、Nd 3 —YAG 激光器的m μ06.1波长处光 谱线宽度MHz F 5 1095.1?=?ν，当腔长为10cm 时，腔中有多少个纵模？每个纵模的频带宽度为多少？ 解：MHz L c v q 3 10105.110 21032?=??==?η 130 =??q F v v L c R v c c )1(21 -≈ =πτδ 6、某激光器波长m μλ7.0=，其高斯光束束腰光斑半径mm 5.00=ω。 ①求距束腰10cm 、20cm 、100cm 时， 光斑半径)(z ω和波阵面曲率半径)(z R 各为多少？ ②根据题意，画出高斯光束参数分布图。

激光技术的发展及应用论文

激光技术的发展及应用 引言 随着激光技术的飞速发展和广泛应用激光已成为工业生产，科学探测和现代军事战争中极为重要的工具。总结了激光技术在工业生产，军事，国防，医疗等行业中的应用，提出激光技术应用领域的发展趋势。 “激光”一词是“LASER”的意译。LASER原是Light amplificati on by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词，在我国曾被翻译成“莱塞”、“光激射器” 、“光受激辐射放大器”等。激光具有普通光源发出的光的所有光学特性，是上世纪 60 年代所诞生和发展起来的新技术。1964年，钱学森院士提议取名为“激光”，既反映了“受激辐射”的科学内涵，又表明它是一种很强烈的新光源，贴切、传神而又简洁，得到我国科学界的一致认同并沿用至今。 激光不是普通的光，其特性是任何光都无法比拟的。激光能量密度高，其亮度比太阳表面还高数百亿倍；[1]激光方向性强，其发散度仅为毫弧度量级，所以用途非常广泛。由于激光的优异特性，使激光在工业生产，科技探测，军事等方面得到了广泛应用，激光渗透到社会的各个行业，而且发展潜力还非常大，激光也成为了当代科学发展最快的科学领域之一。 一、激光发展史 激光技术的启蒙研究发展就完全印证了上面的话。最早对激光做出理论研究的人是爱因斯坦，1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念，即处于高能级的原子受外来光子作用，当外来光子的频率与其跃迁频率恰好一致时，原子就会从高能级跃迁到低能级，并发射与外来光子完全相同的另一光子，新发出的光子不仅在

频率方面与外来光子相一致，而且在发射方向、偏振态以及位相等方面均与外来光子相一致，因此，受激辐射具有相干性；在发生受激辐射时，一个光子变成了两个光子，利用这个特点，可实现光放大，并且能够得到自然条件下得不到的相干光． 受激辐射提出后，陆续有科学家进行研究。如1916-1930年间拉登堡及其合作者对氖的色散的研究并于1933年绘制出色散系数随放电带电流密度变化的曲线。1940年法布里坎特首先注意到了负吸收现象。这一阶段发展并不迅速。到了第二次世界大战之后，1947年兰姆和雷瑟夫指出通过粒子数反转可以受激辐射，从此激光理论的研究开始突破。1952年帕塞尔及其合作者实现了粒子数反转，观察到了负吸收现象。第二年，韦伯产生了利用受激辐射诱发原子或分子，从而放大电磁波的思想，进而提出了微波辐射器的原理。1957年斯科威尔实现了固体顺磁微波激射器。既然微波可以激发受激辐射，那么红外乃至可见光等也应该可以。1958年汤斯和肖洛发表了著名的“红外与光学激射器”一文，1959年汤斯提出了建造红宝石激光器的建议。终于1960年由休斯航空公司的莱曼建造出第一部可用的激光装置。（我国第一台红宝石激光器于15个月后的1961年8月建成。）从此人类拥有了激光这一利器。 由于生产技术不成熟，激光技术产生之初并未有太多实际用途。后虽有切割，光束武器等应用，但又受制于制造成本高昂和气候条件复杂等。几十年来各方面工程师和专家一直努力改进创新激光技术及应用，随着激光技术的发展成熟，今天，它已经广泛地应用于生产生活的各方面。 二、激光的特点及激光器 激光的特点主要有四点，一是方向性好，激光束偏离轴线的发散角往往非常小，甚至可以用来测量地球到月球的精确距离（发射到38万公里外的月球形成的光斑直径不超过一公里）；二是亮度高，激光功率在空间高度集中，亮度是普通太阳光的百万倍；三是单色性好，比如氪激光的波长范围只有4.7微埃，比原来个公认单色性最好的氪灯高出数个数量级；四是相干性好，激光器输出的光子频率、偏振、相位和传播方向都完全一致，这使得很多光学实验的精度大大提高。

激光光散射技术及其应用.

激光光散射技术及其应用 Laser Light Scattering System Technology and Application BROOKHA VEN INSTRUMENTS CORPORATION (BEIJING OFFICE) 地址：北京市海淀区牡丹园北里甲1号中鑫嘉园东座A105室美国布鲁克海文公司公司北京技术服务中心 邮编：100083 电话：8610-62081909 传真：8610-6208189

激光光散射技术和应用 近年来，光电子和计算机技术的飞速发展使得激光光散射已经成为高分子体系和胶体科学研究中的一种常规的测试手段。现代的激光光散射包括静态和动态两个部分。在静态光散射中，通过测定平均散射光强的角度和浓度的依赖性，可以得到高聚物的重均分子量M w，均方根回旋半径R g和第二维利系数A2；在动态光散射中，利用快速数字相关器记录散射光强随时间的涨落，即时间相关函数，可得到散射光的特性弛豫时间τ，进而求得平动扩散系数D和与之对应的流体力学半径R h。在使用过程中，静态和动态光散射有机地结合可被用来研究高分子以及胶体粒子在溶液中的许多涉及到质量和流体力学体积变化的 过程，如聚集和分散、结晶和溶解、吸附和解吸、高分子链的伸展和卷缩以及蛋白质长链的折叠，并可得到许多独特的分子量参数。 一、光散射发展简史： Tynadall effect（1820-1893） 1869年，Tyndall研究了自然光通过溶胶颗粒时的散射，注意到散射光呈淡淡的蓝 色，并且发现如果入射光是偏振的，这散射光也是偏振的。Tyndall由此提出了19 世纪气象学的两大谜题：为什么天空是蓝色的？为什么来自天空的散射光是相当偏 振的？ James Clerk Maxwell (1833-1879) 解释了光是一种电磁波，并正确地计算出光的速度。 Lord Rayleigh(1842-1919) 1881年，Rayleigh应用Maxwell的电磁场理论推导出，在无吸收、无相互作用条件下，光学各向同性的小粒子的散射光强与波长的四次方成反比。并解释了蓝天是太阳光穿透大气层所产生的散射现象。 Abert Einstein(1879-1955) 研究了液体的光散射现象。 Chandrasekhara V.Raman (1888-1970) 1928年，印度籍科学家Raman提出了Raman 效应（也称拉曼散射），即光波在被散射后频率发生变化的现象。 Peter Debye（1884-1966） 延续了 Einstein的理论，描述了分子溶解于溶剂中所产生的光散射现象，提出用Debye plot 。1944 年，Debye利用散射光强测得稀溶液中高分子的重均分子量。 Peter Debye Lord Rayleigh Tyndall effect

动态光散射测定

动态光散射仪测定粒径的操作步骤 Brookhaven BI-200SM laser light scattering spectrometer 该测试可以获得以下实验参数：流体力学粒径 需要准备的样品：一份浓度适宜的样品溶液 1. 制样 注意：制样是实验成功的关键；无论是测试瓶、溶剂还是样品溶液都需要进行严格的除尘处理（通常采用注射器滤膜反复过滤），否则会引入较大的误差。 2. 打开光散射仪 打开光源、检测器、恒温循环水的电源，在样品池内放入待测样品。 3. 打开软件：BIC Dynamic Light Scattering Software 4. 调出测量窗口 （1）将检测器调至“C档” （2）依次调出以下测定窗口 A、在Correlation Functions下拉菜单中调出Correlator Control Window B、在Graphs下拉菜单中调出Correlation Function Window C、在Graphs下拉菜单中调出Count Rate History Window D、在ISDA下拉菜单中调出NNLS Window E、在ISDA下拉菜单中调出Contin Window （3）在Windows下拉菜单中点击Smart Tile，优化窗口布局 （4）您将得到如下界面 5. 设置参数 在左上角窗口点击Dur调出测量时间参数窗口，依据当前的实际情况设置测量时间（如下图），点击“OK”在左上角窗口点击M.Bass调出测量基线参数窗口，选择Auto选项（如下图），点击“OK” 在左上角窗口点击Params调出样品参数窗口，按照下图中的方框提示填写相应的值，点击“OK” 注1、如溶剂为非水相体系，请在溶剂选项的下拉框中选择对应的体系（如下图） 注2、如溶剂体系为软件提供的选项之外的情况，请在溶剂选项的下拉框中选择Unspecified，并手动输入相应的粘度和折光指数（如下图） 在左上角窗口点击Display调出显示选项窗口，按照下图点勾，点击“OK” 在左下角CF窗口点击Scale，在弹出的窗口中按照下图勾选Show Fit，然后在下面点选NNLS或Contin，点击“OK” 6. 检测器设置：孔径选择100或200，波长根据激光源选择。 注、孔径选择使检测光强在50KCPS~500KCPS左右。如选择100，检测光强仍过强，考虑通过中密度滤光轮衰减入射光功率或者对样品进行稀释。 7. 测定 （1）点击主界面左上方的绿色圆形图标开始测试 （2）测试结束（如下图） （3）NNLS/Contin结果分析 点击Layout弹出窗口，根据需要选择图像表现形式（如下图） 点击Summary弹出窗口，点Copy For Spreadsheet数据复制（可在EXCEL，TXT文件中处理），点Copy

激光对射技术原理及应用分析.

激光对射技术原理及应用分析 近年来周界防范系统已经成为安防系统基本且不可或缺的安防子系统。 不仅在军工厂、军营、机场、港口、政府机关等高端领域可见其“踪影”。 同时还被广泛应用到住宅小区,并在这些领域保持着相当高的应用增长速度。 众所周知,安全防范技术现在的发展方向是将视频监控、周界报警、入侵探测、门禁控制等独立的安防子系统集成整合,形成一个多功能、全天候、动态的综合安全管理系统。 而周界报警作为安防系统的第一道防线,作用十分重要,已从过去被动的报警探测,发展为今天的威慑阻挡加报警。 且随着安防技术的发展和安防市场的成熟,以及政策法规的进一步完善,数字化、集成化、网络化将是它发展的必然趋势。 周界报警系统是在防护的边界利用如泄漏、激光、电子围栏等技术形成一道或可见或不可见的“防护墙”。 当有越墙行为发生时,相应防区的探测器即会发出报警信号,并送至控制中心的报警控制主机,发出声光警示的同时显示报警位置。 还可联动周界模拟电子屏,甚至联动摄像监控系统、门禁系统、强电照明系统等。 近年来周界防范系统已经成为安防系统基本且不可或缺的安防子系统,不仅在军工厂、军营、机场、港口、政府机关等高端领域可见其 “踪影”,同时还被广泛应用到住宅小区,并在这些领域保持着相当高的应用增长速度。

本文将对激光对射、张力式电子围栏、泄漏电缆、振动电缆四种最常用的周界防范技术进行分析,借此一窥周界防范报警系统技术的发展踪迹。 激光对射工作原理 三安古德激光对射探测器由收、发两部分组成。 激光发射器向安装在几米甚至于几百米远的接收器发射激光线,其射束有单束、双束,甚至多束。 当相应的三安古德激光射束被遮断时,接收器即发出报警信号。 接收器由光学透镜、激光光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成。 其工作原理是接收器能收到激光射束为正常状态,而当发生入侵时,发射器发射的激光射束被遮挡,即光电管接收不到激光光。 从而输出相应的报警电信号,并经整形放大后输出开关量报警信号。该报警信号可被报警控制器接收,并去联动执行机构启动其它的报警设备,如声光报警器、模拟电子地图、电视监控系统、照明系统等。系统组成 激光周界防越报警系统通常由前端探测系统、现场报警系统、传输系统、中心控制系统、联动系统以及电源系统六部分组成。 1、前端探测系统由激光探测器及其相关附件组成,其对周界围墙或护栏进行防护,检测周界入侵行为,并输出报警信号。 2、现场报警系统由现场报警器及联动装置组成,在探测器检测到入侵行为时,即启动现场报警设备,对非法入侵行为进行威慑。

激光技术的发展与展望

激光技术的发展与展望 "激光"一词是"LASER"的意译。LASER原是Light amplification by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词，在我国曾被翻译成"莱塞"、"光激射器"、"光受激辐射放大器"等。1964年，钱学森院士提议取名为"激光"，既反映了"受激辐射"的科学内涵，又表明它是一种很强烈的新光源，贴切、传神而又简洁，得到我国科学界的一致认同并沿用至今。 从1961年中国第一台激光器宣布研制成功至今，在全国激光科研、教学、生产和使用单位共同努力下，我国形成了门类齐全、水平先进、应用广泛的激光科技领域，并在产业化上取得可喜进步，为我国科学技术、国民经济和国防建设作出了积极贡献，在国际上了也争得了一席之地。 一、我国早期激光技术的发展 1957年，王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所--中国科学院（长春）光学精密仪器机械研究所（简称"光机所"）。在老一辈专家带领下，一批青年科技工作者迅速成长，邓锡铭是其中的突出代表。早在1958年美国物理学家肖洛、汤斯关于激光原理的著名论文发表不久，他便积极倡导开展这项新技术研究，在短时间内凝聚了富有创新精神的中青年研究队伍，提出了大量提高光源亮度、单位色性、相干性的设想和实验方案。1960年世界第一台激光器问世。1961年夏，在王之江主持下，我国第一台红宝石激光器研制成功。此后短短几年内，激光技术迅速发展，产生了一批先进成果。各种类型的固体、气体、半导体和化学激光器相继研制成功。在基础研究和关键技术方面、一系列新概念、新方法和新技术（如腔的Q突变及转镜调Q、行波放大、铼系离子的利用、自由电子振荡辐射等）纷纷提出并获得实施，其中不少具有独创性。 同时，作为具有高亮度、高方向性、高质量等优异特性的新光源，激光很快应用于各技术领域，显示出强大的生命力和竞争力。通信方面，1964年9月用激光演示传送电视图像，1964年11月实现3～30公里的通话。工业方面，1965年5月激光打孔机成功地用于拉丝模打孔生产，获得显著经济效益。医学方面，1965年6月激光视网膜焊接器进行了动物和临床实验。国防方面，1965年12月研制成功激光漫反射测距机（精度为10米/10公里），1966年4月研制出遥控脉冲激光多普勒测速仪。 可以说，在起步阶段我国的激光技术发展迅速，无论是数量还是质量，都和当时国际水平接近，一项创新性技术能够如此迅速赶上世界先进行列，在我国近代科技发展史上并不多见。这些成绩的取得，尤其是能够把物理设想、技术方案顺利地转化成实际激光器件，主要得力于光机所多年来在技术光学、精密机械和电子技术方面积累的综合能力和坚实基础。一项新技术的开发，没有足够的技术支撑是很难形成气候的。 二、重点项目带动激光技术的发展 激光科技事业从一开始就得到了领导和科学管理部门的高度重视。当时中国科学院副院长张劲夫提出建立专业激光研究所的设想，很快得到国家科委、国家计委的批准。主管科技的聂荣臻副总理还特别批示：研究所要建在上海，上海有较好的工业基础，有利于发展这一新技术。1964年，我国第一所，也是当时世界上第一所激光技术的专业研究所--中国科学院上海光学精密机械研究所（简称"上海光机所"）成立。当年12月在上海召开全国激光会议，张劲夫、严济慈出席并主持会议，140位代表提交了103篇学术报告。 1964年启动的"6403"高能钕玻璃激光系统、1965年开始研究的高功率激光系统和核聚变研究，以及1966年制定的研制15种军用激光整机等重点项目，由于技术上的综合性和高难度，有力地牵引和带动了激光技术各方面在中国的发展。我国的激光科技事业，虽然也遭遇了"文革"十年浩劫，但借助于重点项目的支撑，

动态光散射

动态光散射原理-Dynamic Light Scattering (DLS) 动态光散射(DLS)，也称光子相关光谱Photon Correlation Spectroscopy (PCS) ，准弹性光散射quasi-elastic scattering，测量光强的波动随时间的变化。DLS技术测量粒子粒径，具有准确、快速、可重复性好等优点，已经成为纳米科技中比较常规的一种表征方法。随着仪器的更新和数据处理技术的发展，现在的动态光散射仪器不仅具备测量粒径的功能，还具有测量Zeta电位等的能力。因此，被广泛地应用于描述各种各样的微粒系统，包括合成聚合物(如乳液、PVC、等等),水包油、油包水型乳剂、囊泡、胶束、生物大分子、颜料、染料、二氧化硅、金属溶胶，陶瓷和无数其他胶体悬浮液和分散体。美国PSS粒度仪Nicomp380系列，就是采用的这种检测原理。 动态光散射:扩散的影响 经典的光散射测得的是平均时间散射光强度，认为散射强度与时间没有关系，实际上光散射强度是随时间波动的，这是由于检测点内不同的粒子发出的不同的光波相干叠加的或“重合”的结果，这个物理现象被称为“干涉”。每个单独的散射波到达探测器时建立一个对应入射激光波的相位关系。在光电倍增管检测器前方的一个狭缝处相互混合发生干涉。光电倍增管检测器在一个特定的散射角(90度角的DLS模块)处测量净散射量。 光的衍射（Diffraction）：又称为绕射,波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象.衍射现象是波的特有现象,一切波都会发生衍射现象。 光的散射（Scattering）：光束通过不均匀媒质时,部分光束将偏离原来方向而分散传播,从侧向也可以看到光的现象,叫做光的散射. 为了更好的理解粒子分散和散射强度中 波动结果的相关性，我们假设只有两个悬浮 粒子存在的简单情况。如图2所示。检测器 (远离散射单元,针孔孔径) 所检测到的净强 度是一个只有两个散射波叠加的结果。在图 2中,我们定义了两个光路长度、 L1 = l1a + l1b 和 L2 = l2a + l2b。(更准 确地说，折射光折射率会影响光程。但为了 简单起见,我们假设折射率为1.0，这样光程 L1和L2是就可以简化为图2所示)。 当两个粒子所处的位置恰好使两个散射图2:简化的散射模型:两个扩散粒子 波在到达探测器时?L = L1 - L2刚好等于激 光的波长λ整数倍时，两个散射光波就会增强。这就是常说的“相长”干涉，在探测器内产生最大可能的强度。还有一种极端，你有可能发现两个粒子位置是这样的；?L等于半波长λ/ 2的奇数倍。在这种情况下，两个散射波到达探测器时彼此完全抵消。这完全是“相消”干涉，由此产生的净强度为零。随着时间的推移，粒子的扩散将导致探测器接收到的净强度在这两个极端值之间波动——就像一个典型的“噪音”信号。如图3所示，为一个具有代表性的总信号强度。当光程在受到半波长λ/ 2(增加或减少)的影响时。信号强度会在最大值和最小值之间变化。真正构成DLS粒子粒径测量的关键物理因素就是是图3所示的——波动随时间的表现取决于粒子的大小。

激光焊接技术应用及发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势 摘要：本文论述了激光焊接工艺的特点、激光焊接在汽车工业、微电子工业、生物医学等领域的应用以及研究现状，激光焊接的智能化控制，论述激光焊接需进一步研究与探讨的问题。关键词：激光焊接；混合焊接；焊接装置；应用领域 引言 激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的Y AG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论，包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等，并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性，焊接现象建模与数值模拟，钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接，激光接头性能评价等方面做了一定的研究。 一、激光焊接的质量与特点 激光焊接原理：激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。图1显示在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段[2]，激光焊接的机理有两种： 1、热传导焊接 当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能而加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后将两焊件熔接在一起。 2、激光深熔焊 当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿人更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件焊接在—起。 这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择，通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式最基本的区别在于：前者熔池表面保持封闭，而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小，因为激光束的辐射没有穿透被焊材料，所以，在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入；而深熔焊时，小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换，由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，然后再转变为小孔方式。 1、激光焊接的焊缝形状 对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处的熔化金属，由于材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔，随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金属不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝，其焊缝形状深而窄，即具有较大的熔深熔宽比，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：l，最高可达10：1。图2显示四种焊法在316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截面形

激光光散射粉尘仪的工作原理

激光光散射粉尘仪的工作原理 我们首先介绍一个名词——气溶胶。气溶胶就是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。雾、烟、霾、轻雾(霭)、微尘和烟雾等,都是天然的或人为的原因造成的大气气溶胶。它们能作为水滴和冰晶的凝结核（见大气凝结核、大气冰核）、太阳辐射的吸收体和散射体,并参与各种化学循环,是大气的重要组成部分。 激光光散射粉尘仪通过采气泵将待测气溶胶吸入检测舱，待测气溶胶在分支处分流成为两部分，一部分经过一个高效过滤器后被过滤为干净的空气，作为保护鞘气来保护传感器室的元器件不受待测气体污染。另一部分气溶胶,作为待测样品直接进入传感器室。 传感器室中，主要元器件为激光二极管、透镜组和光电检测器。检测时，首先由激光二极管发出的激光，通过透镜组形成一个薄层面光源。薄层光照射在流经传感器室的待测气溶胶时，会产生散射，通过光电探测器来检测光的散射光强。光电探测器受光照之后产生电信号,正比于气溶胶的质量浓度。然后乘以电压校准系数,这个系数通过测定特定浓度的气溶胶来得到。 激光粉尘仪分类 我公司生产的激光粉尘检测设备根据其用途不同，可分为便携式、在线式、防爆型、烟尘管道型以及空气质量监测系统五类。 便携型因其体型小巧便于携带，非常适用于公共场所可吸入颗粒物浓度的快速测定、工矿企业生产现场等劳动卫生方面粉尘浓度的检测，以及环境保护领域可吸入尘浓度的监测，还可用于空气净化器净化效率的评价。例如广东省某市的城管局使用我公司生产的LD-3H 型便携式粉尘仪进行扬尘污染监督执法，通过配备的微型打印机，实现了现场测量现场打印测量数据，为治理污染提供了直接的执法依据。 在线型激光粉尘仪是我公司最具竞争力的明星产品。适用于在线定点定时监测，分自动应答和自动发射两种模式，可依据设定的参数进行自动定时测量，也可通过控制中心向粉尘仪发送测量指令进行测量操作。粉尘监测终端所测数值通过数据传输设备以无线（电台、GPRS 、WiFi ）或有线（光纤、网线）的方式传输到控制中心。 该仪器还可连接超标报警设备、

激光器技术的应用现状及发展趋势_百度文库讲解

激光器技术的应用现状及发展趋势 摘要 :简述了激光精密加工技术及其特点 ; 综述了激光精密加工的应用现状 ; 探讨了激光精密加工技术的发展趋势。激光加工技术在机械工业中的广泛应用, 促进了激光加工技术向工业化发展。为此, 介绍了几种应用较广泛的激光加工技术; 重点讨论了激光硬化和激光珩磨技术的应用和发展趋势。摘要由于在光通信光数据存储传感技术医学等领域的广泛应用近几年来光纤激光器发展十分迅速本文简要介绍了光纤激光器的工作原理及特性 , 并对目前多种光纤激光器作了较为详细的分类 ; 同时介绍了近几年国内外对于光纤激光器的研究方向及其目前的热点是高功率光纤激光器、窄线宽可调谐光纤激光器和超短脉冲光纤激光器 ; 最后指出光纤激光器向高功率、多波长、窄线宽发展的趋势 . :结合河北工业大学光机电一体化研究室近几年对激光加工技术研究的初步成果, 对激光加工技术的特点, 激光加工技术在国内外的应用发展状况, 以及激光加工技术的发展趋势进行了简要介绍, 同时分析了我国激光加工产业面临的机遇与挑战,并提出了应采取的对策 前言 1 概述 激光加工是 20 世纪 60 年代初期兴起的一项新技术,此后逐步应用于机械、汽车、航空、电子等行业, 尤以机械行业的应用发展速度最快。在机械制造业中的广泛使用又推动了激光加工技术的工业化。 20 世纪 70 年代,美国进行了两大研究 :一是福特汽车公司进行的车身钢板的激光焊接 ; 二是通用汽车公司进行的动力转向变速箱内表面的激光淬火。这两项研究推动了以后的机械制造业中的激光加工技术的发展。到了 20 世纪 80 年代后期, 激光加工的应用实例有所增加 , 其中增长最迅速的是激光切割、激光焊接和激光淬火。这 3 项技术目前已经发展成熟, 应用也很广泛。进入 20 世纪 90 年代后期, 激光珩磨技术的出现又将激光微细加工技术在机械加工中的应用翻开了崭新的一页。激光加工技术之所以得到如此广泛的应用, 是因为它与传统加工技术相比具有很多优点:一、是非接触加工, 没有机械力; 二、是可以加工高硬度、高熔点、极脆的难加工材料;三、是加工区小,热变形很小,

激光技术的发展历史

73 2006 NO.9&10 记录媒体技术激 光的发明是20世纪中期一项划时代的成就，对人类社会文明产生了极其深远的影响。人们把 激光和原子能、半导体、计算机列在一起，称为20世纪的“新四大发明”。激光的出现不但引起了光学革命性的发展，冲击了整个物理学，并且对其它学科如化学、生物学和技术及应用学科如电机工程学、材料科学、医学等都产生了巨大的影响。像蒸汽机、发电机和电动机、晶体管、计算机这些创新一样，激光是一项通用技术，它提供了可以在大量实际领域应用的技术能力。对光盘存储而言，激光的发明是光盘存储技术必不可少的基础，它为光盘存储提供了一个有足够功率并且能够汇聚成很小光斑(微米级或亚微米级)的光源。可以说，没有激光的发明，就没有后来的光盘的发明。本文主要为光盘技术人员介绍激光技术的发展历史和趋势。 一、激光的发明和发展 所谓激光就是受激发射的光，是被其它辐射感应而激发的辐射。激光的英文名词为Laser ，是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的词首字母构成的新词，其原意是受激辐射光放大器。早期在我国曾被翻译成“莱塞”、“雷射”、“光激射器”、“光受激辐射放大器”等。直到1964年，由钱学森院士提议取名为“激光”，它既反映了“受激辐射”的科学内涵，又表明了它是一种很强烈的新光源。钱学森院士的提议得到国内学术界的一致认同，在中国大陆激光这个新名词就一直沿用至今。 现在我们知道，物质的发光过程有两种：一种称为自发辐射，另一种称为受激辐射。自发辐射是在没有外来光子情况下，原子自发地、独立地从高能级E 2向低能级E 1的跃迁。自发辐射是随机过程，跃迁时发出的光在相位、偏振态和传播方向上都彼此无关。受激辐射是处于高能级E 2的原子，在受到能量为hv = E 2-E 1的外来光子的激励时，跃迁到低能级E 1，并辐射一个与外来光子的频率、相位、振动方向和传播方向都相同的光子。 1916年，爱因斯坦根据物质发光和吸收必须符合能量守恒的基本原则，预言除了大量的自发辐射以外还必然存在着少量的受激辐射，并且这种受激辐射还 激光技术的发展历史 ◇顾 颖 会进一步引发同类的受激辐射，因此可以获得受激辐射被增强的效应。爱因斯坦的论断为激光的发明提供了理论基础。 图1 自发辐射和受激辐射 图2 爱因斯坦 此后，科学家们多次企图在原子发光实验中验证受激辐射的存在，但是要从大量的自发辐射中区分出只含万分之几的受激辐射确实是十分困难的，所以始终未能获得成功。 第二次世界大战时期，由于军事上雷达技术的需要，微波辐射和分子光谱学得到迅速发展，研究前沿向更短的波长领域推进，以达到更高分辨率的目标。战争结束后，美国军方对毫米级波谱学的研究工作保持着强烈的兴趣，因为其方便的部件可以用于减少导弹的重量、设计安装在坦克和潜水艇上的轻量级短波雷达、以及用于提高短波通讯的安全性。科学家们在军方的资助下能够利用战后剩余的微波设备继续微波辐射研究。1951年，美国哥伦比亚大学教授汤斯(Charles Townes)开始了“受激辐射微波放大器”(Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation-MASER ，译作脉塞)的研究。1954年，汤斯和他的学生古尔德(Gordon Gou)合作制成了第一台脉塞，他成功地隔离了激发态氨(Ammonia)分子并实现了粒子数反转(上能级分子数分布大于下能级分子)，把一束受激的氨分子束瞄准进入谐振腔，使腔内激发态氨分子受激跃迁产生24千兆赫频率的辐射信号。第一个脉塞辐射的波长略大于1厘米，功率只有几十毫微 瓦，但是能量集中在很窄的谱线内。同年，苏联科学

光散射法粉尘仪在环境PM2.5监测中的应用

光散射法粉尘仪在环境PM2.5监测中的应用 目前中国严峻的颗粒物污染形势对颗粒物连续监测仪器提出了极大需求，如环保部组建国家和城市PM2.5监测网，城市区县政府组建街乡镇PM2.5监测网，城市组建施工扬尘在线监测网。激光光散射颗粒物监测仪相比其他方法仪器具有体积小、价格低、便于推广等优点。 参照HJ 653-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动检测技术要求及检测方法》，在北京使用颗粒物采样器对聚道合盛品牌LD-5H光散射颗粒物监测仪进行连续比对测试，研究激光光散射仪器在环境空气监测中的适应性。 测试结果表明：（1）激光光散射仪器的平行性都达标；（2）在监测PM2.5时，线性相关系数都达标且优于PM10；（3）经校正因子修正后，线性回归斜率达标、相关系数不变、监测PM2.5的截距相比PM10更加接近标准值，激光光散射仪器更加适用于环境空气PM2.5监测。 北京聚道合盛科技有限公司为国内LD系列激光粉尘仪专业制造商，旗下拥有LD-5激光粉尘仪，LD-3激光粉尘仪，LD-5S激光粉尘仪，

LD-5K在线式粉尘检测仪等，购买粉尘仪请认准聚道合盛品牌。 聚道合盛品牌LD-5激光粉尘仪仪器采用了强力抽气泵，使其更适合需配备较长采样管的中央空调排气口PM10可吸入颗粒物浓度的检测，和对可吸入尘PM2.5进行监测。具有新世纪国际先进水平的新型内置滤膜在线采样器的微电脑激光粉尘仪, 在连续监测粉尘浓度的同时, 可收集到颗粒物,以便对其成份进行分析，并求出质量浓度转换系数K值。可直读粉尘质量浓度（mg/m3）, 具有PM10、PM5、PM2.5、PM1.0及TSP切割器供选择. 聚道合盛品牌主要技术指标 直读粉尘质量浓度（mg/m3）,1分钟出结果 具有可更换粒子切割器PM10、PM5、PM2.5、PM1.0及TSP供选择; 配置40mm滤膜在线采样器; 测定时间：标准时间为1分钟，设有0.1分及手动档（可任意设定采样时间）。 大屏幕液晶显示器,汉字菜单提示; 测量范围：LD—5（L）0.01～100 mg/m3；LD—5（H）0.001～10 mg/m3。 检测灵敏度：LD—5（L）0.01mg/m3；LD—5（H）0.001mg/m3。重复性误差：±２％ 测量精度：±10%

动态光散射测定

动态光散射测定 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

动态光散射仪测定粒径的操作步骤 BrookhavenBI-200SMlaserlightscatteringspectrometer 该测试可以获得以下实验参数：流体力学粒径 需要准备的样品：一份浓度适宜的样品溶液 1.制样 注意：制样是实验成功的关键；无论是测试瓶、溶剂还是样品溶液都需要进行严格的除尘 处理（通常采用注射器滤膜反复过滤），否则会引入较大的误差。 2.打开光散射仪 打开光源、检测器、恒温循环水的电源，在样品池内放入待测样品。 3.打开软件：BICDynamicLightScatteringSoftware 4.调出测量窗口 （1）将检测器调至“C档” （2）依次调出以下测定窗口 A、在CorrelationFunctions下拉菜单中调出CorrelatorControlWindow B、在Graphs下拉菜单中调出CorrelationFunctionWindow C、在Graphs下拉菜单中调出CountRateHistoryWindow D、在ISDA下拉菜单中调出NNLSWindow E、在ISDA下拉菜单中调出ContinWindow （3）在Windows下拉菜单中点击SmartTile，优化窗口布局 （4）您将得到如下界面 5.设置参数 在左上角窗口点击Dur调出测量时间参数窗口，依据当前的实际情况设置测量时间（如下 图），点击“OK”

在左上角窗口点击M.Bass调出测量基线参数窗口，选择Auto选项（如下图），点击“OK” 在左上角窗口点击Params调出样品参数窗口，按照下图中的方框提示填写相应的值，点击“OK” 注1、如溶剂为非水相体系，请在溶剂选项的下拉框中选择对应的体系（如下图） 注2、如溶剂体系为软件提供的选项之外的情况，请在溶剂选项的下拉框中选择Unspecified，并手动输入相应的粘度和折光指数（如下图） 在左上角窗口点击Display调出显示选项窗口，按照下图点勾，点击“OK” 在左下角CF窗口点击Scale，在弹出的窗口中按照下图勾选ShowFit，然后在下面点选NNLS或Contin，点击“OK” 6.检测器设置：孔径选择100或200，波长根据激光源选择。 注、孔径选择使检测光强在50KCPS~500KCPS左右。如选择100，检测光强仍过强，考虑通过中密度滤光轮衰减入射光功率或者对样品进行稀释。 7.测定 （1）点击主界面左上方的绿色圆形图标开始测试 （2）测试结束（如下图） （3）NNLS/Contin结果分析 点击Layout弹出窗口，根据需要选择图像表现形式（如下图） 点击Summary弹出窗口，点CopyForSpreadsheet数据复制（可在EXCEL，TXT文件中处理），点CopyToClipboard进行图像复制（如下图） 8.后续 （1）点击“Clear”可以清除当前的实验数据，开始另一样品的测试 （2）主界面上方菜单“File”?“Database”?可以中调出已测定的样品数据

激光技术在日常生活中的应用

激光技术在日常生活中的应用 ?世界上第一台激光器诞生于1960年，我国于1961年研制出第一台激光器，40多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，比如光电技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快激光学，激光化学，量子光学，激光雷达，激光制导，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器等等。这些交叉技术与新的学科的出现，大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。 一、激光技术应用简介 激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为： 1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。 2.激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加 工工艺。 激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。 激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。 激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有YAG 激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。 激光打孔：激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展，主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w 提高到了800w至1000w。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。 ?激光热处理：在汽车工业中应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器为主。