新穎納米激光粒度分析儀的納米樣品粒度分布測量方法——超聲衰減譜法

超聲衰減譜法(UASA)可用于測量透光性差以及濃度相對較高的乳濁液和懸濁液。根據(jù)粒徑與超聲波波長之間的關系可以將超聲在懸濁液中的傳播分為短波長區(qū)、中波長區(qū)和長波長區(qū)等三種條件。

超聲衰減譜法利用超聲波在通過含有顆粒相的連續(xù)介質時所引起的依賴頻率變化的衰減譜來測量顆粒粒度。有如下假設：

●滿足“長波長”條件，即ka1 的情況（k 為入射平面壓縮波的波數(shù)）。此條件的確立使得在頻率一定的情況下，可以測量粒度遠小于波長的顆粒尺寸。在使用 標稱中心頻率為50MHz 的高頻寬帶（衰減后可利用頻寬范圍達25MHz-62MHz）超聲波表征納米級顆粒粒度時，ka≈2.5×10-31；

●只考慮熱傳導和粘性機制引起的損失。

●只考慮單散射效應。當被測懸濁液或乳濁液的體積濃度高于13%時會產(chǎn)生復散射效應。而當體積濃度低于13%，且顆粒相分布均勻時，可認為顆粒間只存在單散射效應。

當前，以納米激光粒度分析儀為代表的實驗室粒度檢測設備已經(jīng)非常成熟。但是激光粒度儀（無論是靜態(tài)散射光還是動態(tài)散射光原理的）的在線系統(tǒng)應用，一直受制于三個應用的前提條件：需光源直接照射樣品，需要較好的光信號接收結構，需要恰當?shù)臉悠窛舛?。超聲衰減譜法的非浸入式測量特性，為實現(xiàn)快速在線測量提供了有力支持。目前已經(jīng)有微米級的超聲衰減譜法在線粒度檢測系統(tǒng)，相信不久的將來，納米級的在線系統(tǒng)也會出現(xiàn)在我們面前。