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纳米粒度仪数据处理和粒径反求方法的三个部分

  发布时间:2021-07-16 点击量:187
  纳米粒度仪可根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小。微小粒子悬浮在液体中受到液体介质的分子碰撞会产生无规则地布朗运动,布朗运动的速度依赖于粒子的大小和介质粘度,粒子越小,或介质粘度越小,布朗运动越快。粒子的布朗运动导致散射光强的波动和变化,而这种波动和变化的快慢与粒子粒径有关。
  严格来讲,纳米粒度仪在粒测试过程中,灰尘是不能带入样品池的,我们知道PM2.5都是2.5个微米了,如果实际测试样品是纳米颗粒,微米级颗粒的散射光强经过6次方的放大后,小颗粒的散射光强会被彻底淹没了。实际上,纳米粒度仪的厂家也都明确了其测试样品的多分散系数要求,一般来讲,多分散系数> 0.7 的纳米分散体系,基本是不适合动态光散射的方法分析。因此,如果您的纳米粒度仪总是矫情,测试结果和电镜差异较大,那首先考虑的是您是不是在测试纳米颗粒,测试样品的多分散系数有没有超出动态光散射仪器的允许的范围。
  纳米粒度仪数据处理的相关理论和粒径反求方法的部分又分为三个小部分:
  1.单分散体系的数据处理方法。这部分的数据处理比较简单,本文简单讨论了利用多项式拟合的方法,给出了存在噪声情况下的计算效果。
  2.多分散体系的参数搜索法。采用Rosin-Rammler分布函数来模拟纳米粒子系统的粒径分布,这在实际中是很合理可靠的,可以大大简化数据处理过程,缩短数据处理时间。细致讨论了这种方法的误差产生及解决方法。
  3.任意纳米粒径分布的反求算法。这种方法在理论上可以对任意分布的粒径体系进行求解,但是实际中求解难度较大。主要在于将所要求解的积分方程转化为一个线性方程组,根据实际物理背景下该线性方程组的非负特性,利用非负最小二乘法的优化方法来求解。通过模拟计算和误差分析,我们发现该方法可以得到比较高效、准确、稳定的计算结果。
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