激光粒度测试时样品折射率和吸收率的确定方法

测量折射率的方法
1. 折射角法：利用菲涅尔公式，通过测量入射角和折射角，从而计算出样品的折射率。

2. 普朗克法：将样品放在两个平行板之间，测量通过样品前后两个平行板时的干涉现象，从而计算出样品的折射率。

3. 莫尔法：利用激光经过样品后的光程差（或光程变化），通过干涉实验得出样品的折射率。

4. 折射光角度法：在样品中央垂直于样品平面方向上，射入一束足够小的光斑，观察出射的光线与水平面的夹角，根据测得的入射角和出射角计算出样品的折射率。

5. ATR法：采用全反射原理，利用样品与棱镜的接触面发生反射，反射角与入射角之差与样品折射率之间存在固定的关系，从而计算出样品的折射率。

6. 位移法：通过比较两种介质中一个光点的位置变化，计算出样品的折射率。

具体方法包括折射平台法、折射浸渍法等。

激光粒度仪测试颗粒的吸收率是一个重要的参数，它影响测量结果的准确性。

颗粒吸收率是指颗粒对光线的吸收能力，这取决于颗粒的材质和大小。

在激光粒度仪中，激光束会被颗粒散射，部分光会被颗粒吸收。

吸收率越高，散射光就越少，这可能会影响粒径的测量结果。

以下是一些与颗粒吸收率相关的要点：
1. 吸收率与粒径的关系：
通常，粒径较大的颗粒具有较高的吸收率，因为它们有更大的表面积来吸收光线。

颗粒的形状也会影响吸收率，例如，具有不规则形状的颗粒可能比规则形状的颗粒吸收更多的光。

2. 吸收率与材质的关系：
不同材质的颗粒吸收率不同。

例如，金属颗粒通常具有较高的吸收率，而塑料或玻璃颗粒的吸收率可能较低。

颗粒内部的微观结构也会影响吸收率，如内部空心或含有杂质的颗粒可能会吸收更多的光。

3. 测试吸收率的方法：
实验室通常使用标准样品来校准激光粒度仪，这些标准样品具有已知的吸收率。

通过测量标准样品的吸收率，可以建立吸收率与粒径之间的校准曲线，以便用于未知样品的测量。

4. 吸收率对测量结果的影响：
如果颗粒的吸收率高于或低于标准样品的吸收率，则可能会导致测量结果偏大或偏小。

在数据分析中，考虑颗粒的吸收率是非常重要的，以获得准确的粒径分布。

5. 环境因素：
颗粒吸收率可能受到环境因素的影响，如温度和湿度。

因此，在测试过程中，需要控制这些因素，以确保测量结果的准确性。

激光粒度粒径测试方法参数
激光粒度粒径测试方法中的参数包括：
1. 测试范围：指测试仪器所能测量的粒径范围，通常以最小和最大粒径表示。

2. 激光源：激光粒度仪使用的激光光源，一般使用激光二极管或气体激光器。

3. 流动性：粒度测试样品的流动性可以影响测试的准确性。

通常需要根据样品的性质调整流速。

4. 折射率：测试样品的折射率对测量结果有一定影响，需要根据样品的特性进行校正。

5. 分析模型：不同的激光粒度仪使用不同的粒径分析模型，例如光散射、动态光散射、动态图像分析等。

6. 分析参数：根据不同的粒径分析模型，可以设置不同的分析参数，如背景光强、散射角度范围等。

7. 采样方式：不同的样品可能需要使用不同的采样方式，如湿法、干法、破碎法等。

8. 数据处理：激光粒度仪通常会给出多个粒径参数（如平均粒径、体积分数、数目分数等），需要根据实际需要进行数据处理和分析。

9. 测量时间和测量次数：测量时间和测量次数可以影响测试的精度和稳定性。

根据样品的特性和要求，可以设置适当的测量时间和重复次数。

10. 仪器校准：在使用激光粒度仪进行粒径测试之前，需要对仪器进行校准，确保测试结果的准确性和可靠性。

【doc】激光散射法中折射率对粒度结果的影响激光散射法中折射率对粒度结果的影响现代技术陶瓷]997年第3期(总第73期) 激光散射法中折射率对粒度结果的影响摘要的影响关键词塑r佛山市陶瓷研究所测试中心)要考虑引凡折射率.本文讨论了它时粒度结果用敏光散射法测量粒度时.垫型量缝兰墼在现代陶瓷的研究和生产中.粒度是一个重要的控制技术参数.各种测量方法也不断发展.激光散射法是问世不久的一种方法. 它具有速度快.范围广等优点?正逐步占据前以由沉降法为主导的市场对测量l0,i0ffm范围的激光散射法粒度仪.通常应用两个理论:Fraunhofer理论一个近似的简单理论.适用于被测颗粒尺度远大于入射光波长的情况此时散射光强度分布仅与入射光波长和被测颗粒尺度有关一Mie理论一个更完善的复杂理论?主要用于处理被测颗粒尺度与入射光波长相近的情况.它考虑了复折射率对光散射的影响两个理论的应用范围并无截然界限.了解折射率的影响规律将有助于更准确地给出测试结果.2实验和数据处理实验所用仪器为Malvern公司的MS/"E 粒度仪,有关指标参数为:乡{!测量范围:0.16C0,u.m 激光波长:633nm(HeNe) 所用原理:Fraunhofer理论一Mie理论用水作分散介质.其折射率为:Re=L.33.hn一0.1分别用粗细两种氮化硅(SNr.SN2)粉科进行测试.采集原始数据(光散射强度分布数据).然后用随机软件输入不同折射率进行计算.D50为特征值考察折射率对粒度分布的影响.结果如图1.2../sN.一,一SNf,_——,SN2D50(plnl15102.00Re图'当I'n一0'时.两种粉料D50随Re的变化 D5O.)SI\一I1====\rSNrlSNI图2当Re=2.0时.两种粉料D50随1m的变化 ?mDSN2……SNr图3两种粉料的实际粒度分布曲线(Re=2.0 I113=0.1)3结果讨论】oo8o640203.1折射率对细粉料结果的影响比对粗粉料的更大(图1)当Re从1.35变到2,60.粗粉料SNr的 D50值增大52,而细粉料SN2增大 131,虚部的影响也类似(图2).颗粒粗时.更易符台Fraunhofer衍射的条件.即D>>,此时散射与被测材料和分散介质的折射率无关.更准确地说.折射率的影响随被测颗粒的增大而下降.反之,当被测材料很细时.必须引入Mie修正-也就是引入折射率.3.2折射率实部的影响比虚部大(图2)在复折射率中.实部表征对入射光出射角的偏转,而虚部表征了对入射光的吸收,激光法测量粒度的基本原理是利用颗粒对入射光的散射.简单地从这一点考虑.不难理解为什么"实部"的影响大于"虚部.3.3当被测材料与分散介质的折射率相差不远时.折射率的影响较大对用水(Re=1,33,Im=01)作分散介质的本实验来说.当被测材料的折射率实部大于,1.8时.折射率变化的影响已不大光学理论告诉我们.光散射特性主要取决于颗粒与周围介质光学性质的差异.而不是各自的绝对值.当不能确切知道待测材料的折射率时.它为我们提供了一条使结果更准确的途径:选取低折射率的分散介质TheEffectofRefractiveIndexonSizing DatainLaserScatteringPengJinqiang(?estingCenlreofF..1CeramicsResearc~lnstetute)AbstractRefractiveindexshouldbeintroducedinparticlesizingwith paperdiscusseditseffectonana[ysisdata. KeyWordsParticlesizingRefractiveIndexLaserscattering。

激光粒度仪折射率的选择及折射率表
在我们用激光粒度仪（基于米氏理论）对样品进行检测时候，会经常遇到选择折射率的问题，折射率的概念是什么，常见样品的折射率如何查询呢，本文就此简述一下，但由于样品是颗粒状的，并且样品也很难保证是单一物质，因此，测试时折射率只是作为查考。

选择与单一物质接近的折射率，再观察粒度仪报告的拟合残差，确定用哪个折射率会合适。

[绝对折射率]:
 光从真空射入介质发生折射时，入射角i与折射角r的正弦之比n叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。

它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。

 [公式]:n=sin i/sin r=c/v
 由于光在真空中传播的速度最大，故其他媒质的折射率都大于1。

同一媒质对不同波长的光，具有不同的折射率；在对可见光为透明的媒质内，折射率常随波长的减小而增大，即红光的折射率最小，紫光的折射率最大。

通常所说某物体的折射率数值多少（例如水为1.33，水晶为1.55，金刚石为2.42，玻璃按成分不同而为1.5～1.9），是指对钠黄光（波长5893×1010米）而言。

 [相对折射率]:
 光从介质1射入介质2发生折射时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率，即“相对折射率”。

因此，“绝对折射率”可以看作介质相对真空的折射率。

它是表示在两种（各向同性）介质中光速比值的物理量。

MS2000激光粒度分析仪基本测量一，认识仪器小容量样湿法进样器（自动（左），手动（右））仪器验证标准样品（玻璃珠）二，常见问题自动对光失败对光失败是因为检测器检测信号超出仪器允许阈值导致，可能原因有三：1，镜片脏了，有样品颗粒残留或划痕，或者镜片装得过紧过松，镜片不平很；（清洁镜片，更换新镜片，或者重新装好镜片可以解决问题）2，水循环（或空气循环-干法）不稳定，水中有气泡，杂质或者水温不稳定（与室温有差异）或者样品池进出水位置颠倒（下入上出）导致激光束不能正常聚焦；（清除杂质，脱气并延长水循环时间，确保正确的出入水位置，待循环稳定后故障会自行消失）3，激光光路问题，光源输出质量差，激光器受震动光束输出偏转。

（极少出现，需要工程师现场解决）结果变化常见原因是被测量样品或测试条件发生变化导致的（操作人员对仪器操作熟练程度不同，选用的样品没有正常取样或者没有正常分散，测试方法并不适合某具体样品等等），也有可能是仪器本身问题。

用户处理的最简单步骤就是在指定条件下，测量标准物质，例如QAS3002（适合大容量湿法进样器，自动干法进样器），根据结果判断仪器是否真的存在问题。

注意若不是按照标准样品指定测量方法进行测试，即使仪器状态良好，测量结果仍可能不合格。

失去通信常见原因是仪器受到周围电磁干扰导致，通常重启仪器，软件可以解决问题。

若问题还在，请检查电缆连接和计算机控制端口设置（在MS2000软件中，选择Tools---Options---Instrument Port设置合适的端口）最坏情况是仪器内部电源或接口板故障。

干法真空错误干法进样器的真空检测器没有检测到负压，软件判断吸尘器工作不正常而采取的保护措施。

常见原因是吸尘器吸力不够，可能是吸尘器垃圾袋需要清理，或者吸尘器与样品池连接有泄露。

另一个常见原因是样品池真空检测管与进样器真空检测端口间的连接管路漏气，不密封。

测量电子背景失败常见原因是仪器内部漏光导致检测器信号饱和（电子背景是在没有激光输入情况下测量暗背景的信号输出），确保仪器盖板装配正常，无外界光源干扰。

激光粒度仪设备介绍培训考核试题一、单选题（每题5分，共50分）1、颗粒的直径，一般以什么为单位？（）A、nmB、um(正确答案)C、mmD、cm2、下列哪个不是粒度分布的表示方法？（）A、图形法B、函数法C、R-R分布D、随机分布(正确答案)3、我们实验室粒度测试应用的方法是（）。

A、沉降法B、超声波法C、激光衍射/散射法(正确答案)D、图像法4、通过散射光分析粒径分布通常使用原理（）。

A.罗氏原理B.薛定谔原理C.米氏原理(正确答案)D.光透原理5、下列关于等效圆球粒径的描述正确的是（）。

A.等效圆球粒径是通过测量样品颗粒的B.1.692(正确答案)C.2.26D.16、粒径的测试有很多方法，对于静态激光衍射法它被测量的物理量是（）。

A.透射光B.散射光(正确答案)C.投影面积D.电位变化7、散射光的角度分布与颗粒大小的关系是（）。

A.大颗粒，散射角大，光强大B.小颗粒，散射角小，光强小C.大颗粒，散射角小，光强大(正确答案)D.小颗粒，散射角大，光强大8、我们实验室使用的激光粒度仪的型号是（）。

A. 麦奇克S3500(正确答案)B. 马尔文Mastersizer 2000/3000C. 丹东百特 BT-9300H (T)/2000ED. Saturn DigiSizer 52009、下列对于D50的描述错误的是（）。

A. 累计分布百分数达到50%时所对应的粒径值B. 表示中位径C. 表示中值粒径D. 质量粒径平均值(正确答案)10、下列哪一项不是激光粒度仪的组成部分（）A.`激光光源B.光学器件C.检测器D. 样品颗粒(正确答案)二、判断题（每题5分，共50分）1、D10表示累计分布百分数达到10% 所对应的粒径值。

对(正确答案)错2、光的衍射是指光波在传播过程中经过障碍物或孔隙时所发生传播方向改变的现象。

对(正确答案)错3、颗粒越大，散射角越大。

对错(正确答案)4、进行粒度测试时要设置样品的折射率和吸收率。

MS2000激光粒度仪操作及技巧学习目的：提高样品检测的准确率及及时率。

提高效率、缩短检测周期控制在3-5分钟/个（不包括混样过程）。

适用范围：干粉及湿料样品，粒径范围在0.02um-2000um之间的颗粒。

一：颗粒的粒径的认识：等效圆球概念：左侧的圆柱体与右侧的球体具有相同的体积最小粒径最大粒径现有粒径分析技术通过测量颗粒的一些参数来表示颗粒特征，等效圆球是一种表述方式粒径大小的意义：D10：11 小于11um的颗粒分布占10%D50: 18 小于18um的颗粒分布占50%，大于18um颗粒分布也占50%D90: 28 小于28um的颗粒分布占90%二：激光衍射粒度仪分析原理：1.以颗粒群的粒度大小为横坐标，颗粒的数量为纵坐标表示颗粒群粒径的分布，以累计分布的形式表示，粒度单位为μm。

也可称为粒度分布；利用激光衍射的光强度分布得到颗粒的粒径分布。

颗粒散射有很强的粒径依赖性，大颗粒为小散射角，小颗粒为大散射角，通过测量散射角的光强得到粒度分布。

2.激光衍射光路装置1.浊度探测器2.被散射光3.直射光4.傅里叶透镜5.未被透镜4收集的散射光6.颗粒7.激光源8.光束处理单元9.透镜4的处理距离 10.多元探测器11.透镜焦距3．M2000测试系统被设计成体积相关，因此测得的粒度分布即为体积分布4：取样应具有代表性粉体在生产过程中处于不同的运动方式（如：运输、堆放及袋装等），其粗细颗粒由于自身颗粒重力的影响容易产生离析现象（如堆放的物料细颗粒容易集中在中部，粗粒容易集中在周围；运输中物料粗粒在容器两侧和表面分布多等），如果采样时不根据其颗粒分布规律，盲目采样所得出的结果肯定是错误的。

从1吨石墨中抽样200克小样，怎样才能真实代表这一吨产品的粒径特征呢？物料中采样一般遵循以下 3 个原则：（1）最好在物料移动中采样（或生产过程中）。

（2）多点采样。

在不同部位和深度采样，每次取样将各点采集的试样混合后作为粗样。

激光粒度分布仪长江泥沙颗粒分析我局组织编写的《激光粒度分布仪长江泥沙颗粒分析技术指南》，已通过有关部门审查。

现批准《激光粒度分布仪长江泥沙颗粒分析技术指南》CJSW-C·SWCY-06-A为我局水文监测技术规定，并予以发布。

本指南自2006年月日起试行。

本指南由技术管理处负责解释。

在试行过程中，各单位应注意总结经验，如有问题请函告技术管理处。

长江水利委员会水文局年月日核准:审核:审查:校核:主要编写人员：前言为了推广应用激光粒度分布仪长江泥沙颗粒分析,保证激光粒度分布仪在河流泥沙颗粒分析中操作规范化及资料处理精度，为今后补充修改相关行业标准作好技术准备，我局特组织编制《激光粒度分布仪长江泥沙颗粒分析技术指南》(简称《指南》)，供各单位在使用激光粒度分布仪泥沙颗粒分析时遵循和执行。

本《指南》是在认真总结我局激光粒度分布仪长江泥沙颗粒分析工作的实践经验，参考国内外有关使用经验和技术资料，针对需要解决的实际问题开展大量室内外比测试验与研究工作，并广泛征求我局有关单位和专家意见的基础上编制而成。

鉴于本《指南》系初次编制，希望各单位结合激光粒度分布仪长江泥沙颗粒分析实践和科学研究，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和建议反馈技术管理处或水文技术研究所，以便今后改进、完善。

本《指南》解释单位：技术管理处本《指南》主编单位：技术管理处本《指南》参编单位：长江水文技术研究所荆江水文水资源勘测局长江下游水文水资源勘测局长江口水文水资源勘测局长江水利委员会水文局二OO六年月目次1 总则 12 仪器设备技术选型 23 仪器基础参数设置 43.1 仪器安装调试及检测要求 43.2 基础参数的设置 44 分析过程质量控制与资料整理 74.1 激光粒度仪操作步骤及技术规定 7 4.2 结果数据的合理性检查 94.3 结果输出 95 标准样本库的建立与管理 115.1 标准样本库定义 115.2 建立标准样本库要求 115.3 标准样本库的制作方法 125.4 标准样本库的扩充 135.5 标准样本库的维护与应用 136 分析成果质量控制 166.1 质量控制 166.2 报批制度 167 操作人员培训 18附录A 激光粒度分布仪测量基本原理 19附录B 激光粒度分布仪相关名词解释 27条文说明 351 总则1.0.1 为规范我局激光粒度分布仪长江泥沙颗粒分析的使用，确保分析资料成果质量，为今后补充修改相关行业标准作好技术准备，特编制本《指南》。