AZoM
Содержание
Введение Разбрасывать Интенсивности Поляризации Дифференциальный (PIDS)
Заключения О Предплужнике Beckman Введение
Технология огибания Лазера прикладной в широком диапазоне полей. По Мере Того Как частицы будут более малыми, уменьшен коэффициент размера частицы к светлой длине волны (d/λ) и картина разбрасывать зависел ровне и более менее углово, причиняя больше затруднения в определять значения надлежащего размера. Для того чтобы улучшить способность измерить малые частицы, там 3 подхода который можно принять для того чтобы расширить более низкий предел размера измеряя частицы используя огибание лазера.
Первый подход для того чтобы расширить более низкий предел загрунтовкы путем увеличивать угловой обнаруживая ряд. Если использовано, то угловое положение первого минимума в картине разбрасывать по мере того как критерий точно для того чтобы определить размер сферу, для того чтобы измерить сферу имея диаметр более малый чем 0,5 μm, максимальный обнаруживая угол должно быть большле чем 90 градусов (FIG. 1). Таким Образом, для того чтобы определить размер частицу субмикрона, ряд обнаружения угловой должен быть конструирован для того чтобы покрыть углы хотя бы как большие как 90 градусов; практически, максимальный обнаруживая угол может быть как большим как 175°.
.jpg)
Диаграмма 1. зависимость Угла на разбрасывать картину и первый минимум.
Разбрасывающ картины функция светлого размера длины волны и частицы. Их изменения отнесены к коэффициенту между размером частицы и длиной волны (d/λ). Влияния Взаимодействия которые создают тонкую структуру в профиле разбрасывать значительно уменьшены когда d/λ меньшее чем 0,5. Если длина волны света коротке, то коэффициент увеличивает и более низкий предел загрунтовкы эффектно расширен. Иначе говоря, разбрасывающ картины обжаты на более коротких длинах волны и больше информации (структура) показана над таким же угловым рядом по сравнению с чего можно получить используя более длиннюю длину волны. Практически, самая короткая длина волны около 350 nm. Большинств материалы в действительности, показывают сильную абсорбциу на длинах волн более короткую чем 300 nm. Используя свет λ = 375 nm, более низкий предел загрунтовкы можно расширить к половине того достижимого путем использование света λ = 750 nm.
Разбрасывать Интенсивности Поляризации Дифференциальный (PIDS)
Pioneered Предплужником Beckman, большинств изготовления огибания лазера используют вышеуказанные 2 подхода, т.е. широко угловой обнаруживая ряд и короткую длину волны, для того чтобы определить размер малые частицы. Однако, определяющ размер даже более малые частицы которые 10 нанометров в диаметре, не смогите быть достигано используя только эти 2 подхода. Диаграмма 2 пространственный индикатор который показывает очень медленное угловое изменение для малых частиц. Для частиц более малых чем 200 nm, даже путем принимать преимущество вышеуказанных 2 подходов, все еще трудно получить точный размер. После Этого, 2 различных трассы были развиты среди изготовлений аппаратуры. Одно экстраполировать от измеренного нижнего предела к даже нижнему пределу, иногда даже за теоретическим более низким пределом загрунтовкы, например 10 nm. Должно к этому, данные в экстраполированной зоне могут быть неправильны.
Другой подход использовать влияния поляризации разбросанного света. Вертикально поляризовыванный разбросанный свет имеет различные картины и тонкие структуры разбрасывать от того из горизонтально поляризовыванного света для малых частиц. Ключ характерный горизонтальной интенсивности разбрасывать (Ih) для малых частиц что минимум вокруг 90 градусов. Путем совмещать влияния поляризации с зависимостью длины волны на больших углах, более низкий предел загрунтовкы можно расширить к как низко как 40 nm, почти достигая теоретический предел. Этот совмещенный подход как метод Разбрасывать Интенсивности Поляризации (PIDS) Дифференциальный запатентованный Предплужником Beckman.
.jpg)
Диаграмма 2. 3-D дисплей Mie разбрасывая интенсивность IV от объема блока сфер с относительным R.I. m = 1,50 + 0i на λ = 750 nm.
.jpg)
Диаграмма 3. Разбрасывая от различных поляризаций.
Начало влияний поляризации можно понять в следующем путе (FIG. 3). Когда очень малюсенькая частица, гораздо малее чем длина волны света, устроена в световом луче, осциллируя электрическое поле света наводит осциллируя момент диполя в частице, т.е. электронах в атомах состоя из движения частицы взад и вперед по отношению к неподвижной частице. Наведенное движение электронов будет в направлении колебания электрического поля, и поэтому перпендикуляра к направлению распространения светового луча. В результате поперечной природы света, осциллируя диполь излучает свет в всех направлениях за исключением в направления колебания; если детектор смотрит на направление колебания, то он не получит никакой разбрасывать от одиночных диполей. Когда световой луч будет поляризовыван в или направлении v или направлении h, интенсивность I и Iv разбрасывать дляh , котор дали угла будет друг. Разница I иv I, т.е.h (I - I), v hвызвана сигналом PIDS. По Мере Того Как размер частицы увеличивает, взаимодействие intra-частицы делает поведение частицы отклонить от того из простого диполя и картина разбрасывать станет более сложной. Для малюсеньких частиц, сигнал PIDS грубо квадратическая кривый центризованная на 90 градусах. Для более больших частиц переносы картины к более малым углам и вторичным пикам кажутся должными к разбрасывая фактору. По Мере Того Как сигнал PIDS зависел на размере частицы по отношению к светлой длине волны, ценная информация о распределении по размеру частицы может быть получена путем измерять PIDS сигнализирует на несколько длин волны.
Диаграмма 4 показывает перенос в максимальное значение и изменение в контрасте для частиц различных диаметров. Furthermore, потому что сигнал PIDS меняет в разных длинах волн, измерение сигналов PIDS на нескольких длин волны предложит дополнительные данные по разбрасывать которые можно использовать более далее для того чтобы уточнить процесс возвращения размера.
.jpg)
Диаграмма 4. IIvh малого PSL в воде (λo = 450 nm). Пунктирная линия: d = 150 nm; брошенная линия: d = 100 nm; и сплошная линия: d = 50 nm.
От Диаграммы 4, угловые картины для 100 nm и даже для 50 частиц nm узнаваемый, в дополнение к переносу в ось симметрии. Было подтвержено как через теоретическую имитацию, так и через реальную экспериментацию что точная загрунтовка частиц более малые чем приблизительно 200 nm путем разбрасывать интенсивность без пользы метода PIDS трудна и вероятно нереалистична. Сочетание из 3 подхода (более широкие угловые ряд, изменение длины волны, и влияния поляризации) увеличивает точную характеризацию частиц субмикрона используя светлый разбрасывать.
Диаграмма 5 типичное trimodal распределение восстановленное в эксперименте по огибания лазера используя метод PIDS на множественных длинах волны (lo = 450, 600, 750, и 900 nm) и над рядом разбрасывать угловым с углами до 144 градусов, с (сплошная линия) и без (брошенная линия) используя влияние поляризации. Пунктирные линии показывают номинальные значения диаметра латексов в смеси как сообщено поставщиком PSL. Без метода PIDS самый малый компонент пропущен, даже когда использование информации собрало на больших разбрасывая углах и коротких длинах волны. Диаграмма 6 изображение электронной микроскопии (SEM) скеннирования образца проанализированного в Диаграмме 5 в которой 3 различных размера частиц можно увидеть.
.jpg)
Диаграмма 5. Trimodal смесь PSL (номинальных диаметров 83 nm, 204 nm, и 503 nm с 1:1: коэффициент 1 тома).
.jpg)
Диаграмма 6. Электронноскопическое изображение образца в Диаграмме 5.
Заключения
Путем использовать все 3 подхода, т.е. широко угловой ряд, короткую длину волны, и влияние поляризации, размер частицы как малый по мере того как 40 nm можно правильно измерить вместо «быть экстраполированным». Никакой смешивать технологий. Все сигналы от такого же явления разбрасывать и обработаны монолитно в одиночном процессе поиска данных как раз как в обычное измерение огибания лазера.
О Предплужнике Beckman
Необходимо, что в нескольких индустрий обеспечивает измерение Точности для исследования, развития, и высокоскоростного изготавливания управление качества, последовательности и цены. Предплужник Beckman снабубежит польностью интегрированные, легкие в использовании системы автоматизации с многочисленним качеством применени-от размера частицы, распределение и том подсчитывая клетчатый анализ. Все системы конфигурируемы для того чтобы отвечать специфические потребностямы и обеспечить эффективная автоматизация процесса для разнообразных дел.
.jpg)
Эта информация найденный, расмотрена и приспособлена от материалов обеспеченных Предплужником Beckman.
Для больше информации на этом источнике, пожалуйста посетите Предплужник Beckman.