單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)原理

     經(jīng)過(guò)光感區(qū)域的粒子由于大小不同，光強(qiáng)隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化。將探測(cè)器收集的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，不同的電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的粒徑大小，從而得到微粒的粒徑。單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)（SPOS）將光消減和光散射兩種物理作用有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，通過(guò)光消減獲得較大的動(dòng)態(tài)粒徑范圍，通過(guò)光散射增加對(duì)小粒子的靈敏度，成為一項(xiàng)技術(shù)。

       單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)（SPOS）對(duì)粒子的信號(hào)響應(yīng)方式是信號(hào)與特定粒子相對(duì)應(yīng)的。信號(hào)為每一粒子相應(yīng)產(chǎn)生的一定強(qiáng)度的脈沖，而不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。粒徑分布圖中的信號(hào)直接來(lái)自于每次一個(gè)粒子的快速檢測(cè)（< 10,000/sec）。以SPOS為基礎(chǔ)的AccuSizer 780粒徑檢測(cè)系統(tǒng)（Particle Sizing Systems, Santa Barbara, CA）對(duì)濃縮混懸液進(jìn)行自動(dòng)稀釋?zhuān)ǎ源_保粒徑在量程范圍內(nèi)的粒子（> 0.5 µm）逐個(gè)通過(guò)光學(xué)傳感器，因而避免粒子重疊并在粒徑分布圖中產(chǎn)生假象。AccuSizer 780中的傳感器通過(guò)兩種不同性質(zhì)的物理作用（）—光消減（light extinction, LE）與光散射（light scattering, LS）對(duì)通過(guò)傳感器的粒子進(jìn)行測(cè)定。

       光消減技術(shù)檢測(cè)通過(guò)流動(dòng)池的光強(qiáng)變化，擁有檢測(cè)粒子的粒徑范圍廣且與粒子組份無(wú)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。然而，它的靈敏度有限，對(duì)于通過(guò)橫切面為400×1000µm 的流動(dòng)池所能檢測(cè)到的小粒子粒徑為1.3µm。另一方面，光散射技術(shù)具有相對(duì)窄的動(dòng)態(tài)粒徑范圍 (取決于檢測(cè)器 / 放大器的飽和值)，但能檢測(cè)到0.5µm粒徑的粒子，使用大功率激光光源還能檢測(cè)到粒徑更小的粒子。通過(guò)合并光消減和光散射響應(yīng)信號(hào)，傳感器可同時(shí)擁有這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，因而在不損失單粒子分辨率巨大優(yōu)勢(shì)的前提下?lián)碛邢鄬?duì)較廣的動(dòng)態(tài)粒徑范圍 (即0.5～400 µm) 。