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說一說動態光散射的工作原理

更新時間:2022-03-02      點擊次數:733
  動態光散射(DynamicLightScattering,DLS),也稱光子相關光譜PhotonCorrelationSpectroscopy(PCS),準彈性光散射quasi-elasticscattering,測量光強的波動隨時間的變化。
  DLS技術測量粒子粒徑,具有準確、快速、可重復性好等優點,已經成為納米科技中比較常規的一種表征方法。隨著儀器的更新和數據處理技術的發展,現在的動態光散射儀器不僅具備測量粒徑的功能,還具有測量Zeta電位、大分子的分子量等的能力。
  1.粒子的布朗運動(Brownianmotion)導致光強的波動,微小粒子懸浮在液體中會無規則地運動。布朗運動的速度依賴于粒子的大小和媒體粘度,粒子越小,媒體粘度越小,布朗運動越快。
  2.光信號與粒徑的關系
 ?。?)光通過膠體時,粒子會將光散射,在一定角度下可以檢測到光信號,所檢測到的信號是多個散射光子疊加后的結果,具有統計意義。
 ?。?)瞬間光強不是固定值,在某一平均值下波動,但波動振幅與粒子粒徑有關。
 ?。?)某一時間的光強與另一時間的光強相比,在極短時間內,可以認識是相同的,我們可以認為相關度為1,在稍長時間后,光強相似度下降,時間無窮長時,光強*與之前的不同,認為相關度為0。
 ?。?)根據光學理論可得出光強相關議程。
 ?。?)之前提到,正在做布朗運動的粒子速度,與粒徑(粒子大?。┫嚓P(Stokes-Einstein方程)。大顆粒運動緩慢,小粒子運動快速。如果測量大顆粒,那么由于它們運動緩慢,散射光斑的強度也將緩慢波動。類似地,如果測量小粒子,那么由于它們運動快速,散射光斑的密度也將快速波動。
 ?。?)最后通過光強波動變化和光強相關函數計算出粒徑及其分布。
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