在线纳米粒度仪的技术原理简析

　　在线纳米粒度仪是一种能够在生产或实验过程中实时监测纳米级颗粒粒径分布的仪器，其核心原理围绕颗粒对光的散射特性、动态光散射(DLS)或静态光散射(SLS)等技术展开，以下是具体的原理解析。
 

　　一、 核心技术基础：光散射原理
 

　　当一束入射光照射到纳米颗粒上时，会发生散射现象，散射光的强度、角度与颗粒的粒径大小、形状及浓度密切相关。在线纳米粒度仪正是利用这一相关性，通过检测散射光的相关参数，反推出颗粒的粒径分布信息。
 

　　对于小粒径纳米颗粒，以动态光散射为主导原理：颗粒在液体介质中会做无规则的布朗运动，导致散射光的强度随时间发生波动。仪器通过检测散射光强度的波动频率，结合介质的粘度、温度等参数，利用爱因斯坦 - 斯托克斯方程计算出颗粒的扩散系数，进而换算出颗粒粒径。
 

　　对于较大粒径纳米颗粒，常采用静态光散射原理：散射光的强度会随散射角度的变化呈现特定分布规律，通过在不同角度下检测散射光强度，再结合米氏散射理论或弗朗霍夫衍射理论，可计算得到颗粒的粒径数据。
 

　　二、 在线监测的实现逻辑
 

　　在线纳米粒度仪区别于离线仪器的关键，在于实时取样、原位检测的设计：
 

　　取样单元：通过特定的流通池或取样探针，直接从生产管路或反应釜中连续抽取待测样品，确保样品具有代表性。
 

　　检测单元：样品流经检测区域时，入射光与样品中的纳米颗粒作用产生散射光，光电探测器实时捕捉散射光信号，并将其转化为电信号。
 

　　数据处理单元：仪器内置的算法模块会快速处理电信号数据，消除背景干扰，计算出粒径分布结果，并实时传输至控制系统，实现对生产或实验过程的即时反馈。
 

　　三、 辅助系统的作用
 

　　为保证检测精度，在线纳米粒度仪还配备了温度控制、搅拌混匀、清洁校准等辅助系统。例如，温度控制模块可稳定介质温度，避免温度变化影响布朗运动速率和光散射效果；清洁系统可防止颗粒在流通池内吸附沉积，确保检测通道通畅。