激光粒度分析仪是一种基于光散射原理的高精度颗粒测量仪器，广泛应用于材料科学、工业生产及环境监测等领域。其核心原理是：当激光束照射到颗粒时，会发生衍射和散射现象，散射光的强度与角度分布与颗粒大小密切相关。通过测量不同角度的散射光信号，并利用Mie散射理论或Furanhofer衍射理论进行计算，可精确推导出颗粒的粒径分布。
在应用领域方面，激光粒度分析仪发挥着重要作用。在材料科学中，它用于分析金属粉末、陶瓷原料及纳米颗粒的粒度分布，优化材料性能；在工业生产中，它助力涂料、化工及水泥行业控制产品质量，如监测钛白粉粒径以提升涂层光泽度；在环境监测领域，它可分析大气中的PM2.5、PM10等气溶胶粒径分布，为污染防控提供数据支持。
一、实验前准备
环境要求
温度：15-30℃，避免阳光直射或空调直吹。
湿度：≤70%RH，防止光学元件受潮。
平台：稳固实验台，远离强电磁干扰源（如大型电机）。
电源：使用稳压器，避免电压波动影响仪器稳定性。
开机与预热
依次打开主机、循环/干法分散系统电源及计算机，启动配套软件。
预热时间：15-30分钟（具体参考仪器手册），确保激光光源稳定。
选择测试模式
湿法测试：适用于易分散、不溶于液体的样品（如碳酸钙、药物API）。
干法测试：适用于疏水性、易团聚或不宜接触液体的样品（如金属粉、奶粉）。
二、样品制备
湿法测试样品准备
分散介质：选择透明、无杂质、与样品不反应的液体（如去离子水、乙醇），必要时添加分散剂（如六偏磷酸钠）。
取样与超声：取10-100mg样品加入烧杯，超声分散2-5分钟（功率根据样品调整，避免颗粒破碎）。
干法测试样品准备
干燥处理：确保样品无水分（如60℃烘干2小时）。
过筛：用100目筛去除大块结团或杂质。
进样速率控制：通过调节振动频率或气压，保证颗粒均匀分散进入测量区。
三、仪器校准与背景测试
光学系统校准
使用标准微球（如NIST可溯源10μm聚苯乙烯乳胶球）验证仪器准确性，校准周期建议每3-6个月一次。
背景测试
湿法：仅加入纯净分散介质，运行“背景测试”，确保遮光度接近0%，信号平稳。
干法：确保测量腔体无样品，启动分散气路，运行背景测试至信噪比高、能量值平稳。
四、正式测试操作步骤
湿法测试流程
向循环进样器中加入分散介质至合适液位，启动搅拌和超声（低功率）。
缓慢加入分散好的样品，调节浓度使遮光度在10%-20%之间。
重复测量2-3次，确保结果重复性（RSD<3%）。
干法测试流程
将样品装入干法进样器料斗，设置分散气压（0.2-0.5MPa）和进样速度。
点击“开始”，样品被气流分散并通过激光束，控制遮光度在5%-15%。
重复测试2-3次，确保数据稳定性。
五、数据处理与报告
查看粒径分布曲线
关注体积分布、数量分布（部分软件支持）及关键参数：
D10：10%的颗粒粒径小于此值。
D50（中位径）：50%的颗粒粒径小于此值。
D90：90%的颗粒粒径小于此值。
Span（分布宽度）：=(D90-D10)/D50，值越小分布越窄。
设置光学参数
若软件未自动识别，需手动输入样品折射率（RI）和吸收率（Absorption）。例如：
石墨：RI=2.0，Abs=0.1
二氧化硅：RI=1.55，Abs=0.01
导出报告
保存原始数据（.txt/.csv）、分布图及测试条件，生成PDF报告用于质量记录。
六、测试后清理与关机
湿法系统清理
排空样品池，用去离子水或乙醇冲洗管路、镜头窗口及样品池3次，擦干外部。
关闭循环泵和超声，确保无残留液体。
干法系统清理
清空剩余样品，用毛刷或q枪清洁进样管、喷嘴及镜头保护窗，防止粉末堆积。
关机顺序
关闭软件→主机电源→气源（干法）→计算机，必要时断开电源并覆盖防尘罩。
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