ReproducibilityProblemet För Partikel Storleksanpassar Löst Analys genom Att Använda GenombrottTeknologi Från Microme

Täckte Ämnen

Bakgrund

Dra Tillbaka Till Grunderna

Orsakar

Belägga med tegel Spritt Lätt

Signalera för att Stoja Förhållande

Dynamiskt Spänna

En GenombrottLösning

Mie och Fraunhofer Teori

Unika Kapaciteter

Matematisk Deconvolution

Avslutning

Bakgrund

Under strömeraen av den ökande globaliseringen lokaliseras fabriks- funktioner omkring belägger med tegel världen. Företag, som tillverkning eller bruk pudrade material, kan behöva identiska produkter för jordbruksprodukter på många olika växter på flera kontinentar. Detta kan skapa kvalitets- kontrollerar huvudvärkar som understryker betydelsen av att ha effektiv metoder och instrumentation för att mäta och att kontrollera den kvalitets- produkten.

Till för en tid sedan grundar företag det som frustrerar för att använda spridning för laser lätt, instrumenterar för att övervaka partikeln storleksanpassar fördelning i olika växter tack vare den otillräckliga upplösningen, och repeatability av föregående tillgängligt instrumenterar. Instruments lokaliserade på olika växter, även av samma brännmärka och modellera, var ofta oförmögen till jordbruksprodukter som matchar analyser för identiskt, tar prov. Detta instrumenterar hjälpmedlet, att mål av den kvalitets- förbättrade produkten inte har realiserats av dessa företag, trots den ibland betydliga investeringen i dessa. Detta läge har nu ändrat.

Dra Tillbaka Till Grunderna

På ytbehandla är detta problem förbrylla, därför att den ljusa spridningteorin är baserade olje- grundprinciper och instrumenterar att mäta partikeln storleksanpassar fördelning som använder ljus spridning bör alltid jordbruksprodukter som liknande resultat från liknande ljus spridning mönstrar. Högskolaläroböcker liksom Födda och Wolfs ”Principer av Optik” härleder likställandena som handlar med förökningen, och spridningen av ljus början med Maxwell'sens likställande, som är grundlikställandena som handlar med rekvisitan av elektromagnetiskt, sätter in. Den ljusa spridningen mönstrar mätt under en laser-partikel storleksanpassar analys bör vara väl definierad, repeatable och förutsägbar. Varför därefter, tänder spridning instrumenterar från olika producenter och även från den samma producenten ger olika resultat för samma som är materiella?

Orsakar

Det tydliga svaret är att skillnaderna är, därför att olikt instrumentera försäljare har genomfört deras instrumenterar olikt, med olika upptäcktssystem som är olika numrerar av avkännare, olika metoder för dataförminskning, och även olikt ta prov brukssystem. Yet det finns många exempel av samma brännmärker modellerar, och, därför, instrumenterar designen av att ge olika resultat. (Denna är en välkänd, men sällan diskuterad ”hemlighet” av branschen.),

Belägga med tegel Spritt Lätt

Ett inte så tydligt svar är att det föregående tillgängligt instrumenterar har planlagts i långt som förhindrar dem från att mäta belägger med tegel spritt lätt in nog specificerar, och med exaktheten som är nödvändig till extraktet mönstrar alla av information som är naturlig i den ljusa spridningen. I faktum är de använda avkännaresystemen den samma teknologin som används i den tidigaste spridningen för laser lätt, instrumenterar i 70-tal. Dessa instrumenterar bruk ”ringer avkännare” som baseras på fotodiodteknologi som delar den incredibly rikt specificerade ljusa spridningen, mönstrar in i ett förhållandevis litet numrerar av mätningar som göras av någonstans från 32 till 128 avkännare. Att illustrera verkställa av sådan fotograferar ett litet nummer av avkännare looken på en kickupplösning på din dator avskärmer (något att säga, 4k vid PIXEL 4k) och ser, specificerar att hur mycket, finns det. Använd Därefter en fotoredaktör för att förminska upplösningen till 128 vid 128 PIXEL. Platsen är ej längre igenkännlig och kan inte återställas, därför att mest av informationen i original avbildar har varit borttappada.

Signalera för att Stoja Förhållande

Ett understödjaproblem med belägger med tegel teknologi för spridning för legatlaser ljus är att signalera som stojar förhållandet för områden för låg styrka av den ljusa spridningen mönstrar gör det mycket svårt att mäta styrkan exakt. Det netto resultatet är en framställning för låg upplösning av original som den ljusa spridningen mönstrar med otillräcklig mätningsexakthet.

Dynamiskt Spänna

Ett tredje problem av föregående instrumenterar är att de dynamiska spänner av den ljusa spridningstyrkan mönstrar är så stora (i beställa av en miljard till en) den fotodiodteknologi inte kan användas på en kick nog upplösning markant att förbättra läget. Ringer högre upplösning för Danande skulle avkännare kräver markant mindre danandeindividavkännare. Emellertid och att mäta regioner för låg styrka av den ljusa spridningen mönstra kräver ökande fotodiodområdet, så att fotodioden signalerar är kicken nog som ska avkänns. Legatteknologin är på ett dödläge.

En GenombrottLösning

Micromeritics kände igen begränsningarna av den gammala teknologin. En genombrottteknologi var nödvändig, inte precis en annan variation på det samma outdated temat. Denna teknologi fanns för att vara tillgänglig som en följd av rymdprogrammet i form av den vetenskapliga laddningen kopplad ihop apparat eller CCD. CCDs framkallades och användes för astronomical avbilda och har ursprungligen varit stadigt ökande i kapacitet och kvalitets-. Nytt fotograferar från den Cassini utrymmesonden och strömmen som är jämna av kapaciteten av showen för det Hubble Utrymmeteleskop vad kan vara fulländad med dessa apparater.

Astronomical avbilda kräver kapaciteten exakt att mäta mycket en lång räcka av styrkor, och digitala tekniker har framkallats som låter multipelexponeringar digitially kombineras Denna tillståndbåde kick, och låg styrka jämnar lätt för att avbildas i de samma regionstunderna som underhåller exakta styrkemätningar. En Annan teknik som framkallas av astronomer, möjliggör multipel avbildar taget över en sned boll sätter in av beskådar för att kombineras till jordbruksprodukter en specificerad panorama av den hela platsen.

Byggnad på dessa tekniker från rymdprogrammet har möjliggjort Micromeritics till jordbruksprodukter en instrumentera som kan exakt mäta en ljus spridning mönstrar över 45 grader av spridning metar med en dynamisk styrka spänner av 1 x 1010till 1 på en effektiv upplösning av över 15.000.000 PIXEL. Detta är, som jämfört till 128 data pekar eller så på legat instrumenterar. Det jämnt av specificerar, exakthet, och upplösning av Saturnen DigiSizer möjliggör den tillgängliga informationen om extraktion allra från statisk elektricitet som den ljusa spridningen mönstrar. För den första tiden kan användare mäta samma som är materiella på multipel, instrumenterar lokaliserat på olikt pekar runt om världen och får samma, högt specificerat storleksanpassar fördelningsmätning på varje instrumenterar. Saturnen DigiSizer är kompetent till den korrekta jordbruksprodukter, repeatable resultat som baseras på första principer av den ljusa förökningen och, är kompetent att göra detta från instrumenterar pålitligt för att instrumentera, som illustrerat in Figurera 1.

Multipeln instrumenterar ger de samma resultaten - en provtagning av 31 olika DigiSizers, allt spring ett standart materiellt för granatrött, utmärkt reproducability för shows

Mie och Fraunhofer Teori

Beroende av belägga med tegel storleksanpassar spänner av partiklarna som analyseras, har en av två ljusa spridningteorier typisk varit utvald för tolkning av den ljusa spridningen mönstrar och att konvertera den till en storleksanpassafördelning. De två teorierna är den Fraunhofer Teorin, som är användbar, om alla partiklar är större än omkring 10 mikrometrar, och den Mie Teorin som ger exakta resultat för ovannämnda partiklar både och nedanföra 10 mikrometrar. Den primära skillnaden mellan de två teorierna är att Fraunhofer baseras på handlingen av ljus diffracting runt om partiklarna och Mie tillfogar verkställer av belägger med tegel refraktion av ljust till och med partiklarna och absorberingen (eller reflexionen) av ljust vid partiklarna. Ett exakt mäter av R.I.et är nödvändigt att få exakta resultat från den Mie Teorin. Belägga med tegel R.I. mätas som en verklig del (som föreställer refraktionen av ljust till och med partikeln) och en imaginär del (som föreställer, belägga med tegel beloppet av ljust absorberat, eller reflekterat by belägga med tegel partikeln). Erhålla en användbar mätning av belägga med tegel R.I. är svårt för många material, så ljud- producenter av legaten instrumenterar har downplayed usefulnessen av den Mie Teorin. Även på instrumenterar, som är kompetent att ge en Mie analys och att erhålla R.I.et har varit ett problem. Micromeritics har framkallat tekniker för lätt att bestämma det effektiva R.I.et som gör Mie analys så enkel att använda att många kunder använder den för alla deras analyser. Naturligtvis är ger Fraunhofer stilla tillgängligt och utmärkta resultat på Saturnen DigiSizer för större partiklar.

Unika Kapaciteter

Saturnen DigiSizer har en sådan kickgrad av exakthet och upplösning att den är känslig till även lilla fel i värdera av R.I.et. Legaten instrumenterar är förhållandevis okänslig till värdera av R.I., sedan det inte finns nog upplösning att avkänna subtila skillnader i den ljusa spridningen för att mönstra. I tillägg värderar R.I. publiceras ofta för olika våglängder, än använt av ljus spridning instrumenterar, kan plusen som de effektiva värderar, faktiskt ändra tack vare variationer i partikel formar och ytbehandlar texturerar. Beloppet av porositet i en partikel kan även göra en skillnad. En kickkapacitet instrumenterar liksom Saturnen DigiSizer kan avkänna dessa skillnader. För dessa resonerar, värderar optimaln av det verkligt, och imaginära delar av R.I.et måste vara bekant på våglängden av belägger med tegel Saturn DigiSizers laser-diod (658 nm). Micromeritics inkorporerar i dess instrumenterar ett analytiskt bearbetar som förenklar att bestämma optimaln R.I. värderar.

Matematisk Deconvolution

Den van vid tekniken bestämmer storleksanpassafördelningen från den mätte ljusa spridningen mönstrar är matematisk deconvolution. Denna teknik använder en serie av modellerar baserat på R.I.et, och spridningen metar för att bestämma storleksanpassafördelningen som skulle jordbruksprodukter som, en ljus spridning mönstrar att nära passformar den mätte ljusa spridningen mönstrar. Skillnaden i passform mellan den beräknade och mätte ljusa spridningen mönstrar för denna fördelning är det resterande felet, och de korrekta modellerar (baserat på komplex R.I.) är den med det minsta resterande felet. Denna egenskap av matematisk deconvolution är basen för metoden av att bestämma R.I.et för en okänd materiell A-programvara bearbetar oss har framkallat, och använt undersöker en spänna av verkligt, och imaginärt R.I. värderar över en spänna av spridningen metar och framkallar ljus spridning modellerar för alla dessa värderar. Det utför deconvolutionen för alla dessa modellerar och jämför därefter resultaten till de mätte datan för att bestämma hur väl modellerar passformen datan. Optimaln modellerar, och därför värderar det korrekta effektiva R.I.et, den ska jordbruksprodukter en utmärkt passform till experimentella data med en släta, stojar storleksanpassar fritt fördelning.

Avslutning

Denna R.I.-scanningteknik är mycket kraftig och gör den praktisk för att mäta exakt det effektiva R.I.et av tar prov. Genom att kombinera denna teknik för att optimera det verkliga och imaginära R.I.et, värderar med genombrottteknologi, och kapaciteten, Micromeritics är nu kompetent att ge betald laboratoriumanalys för storleksanpassar fördelningsmätning genom att använda Saturnen DigiSizer. Med optimaln modellerar identifierat av deras inre analys bearbetar, Micromeritics är säkert att resultaten som producerades av vårt Materiella AnalysLaboratorium ska matchen som resultaten erhöll på någon Saturn DigiSizer lokaliserade någonstans i världen. Micromeriticss kunder är slutligen kompetent att ställa in enade normal för storleksanpassafördelningen av deras produkter som produceras på multipellägen, och att förminska deras kvalitets- kontrollera huvudvärkar.

 

Källa: Micromeritics den MicroReport Volymen 12, Numrerar 3.

 

För mer information på denna källa behaga besök Micromeritics Instrumentera Corp.

 

Date Added: Jan 25, 2006

Last Update: 23. January 2012 21:14

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit