單顆粒光學傳感技術原理

     經(jīng)過光感區(qū)域的粒子由于大小不同，光強隨之產(chǎn)生相應的變化。將探測器收集的光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，不同的電壓信號對應不同的粒徑大小，從而得到微粒的粒徑。單顆粒光學傳感技術（SPOS）將光消減和光散射兩種物理作用有機的結(jié)合起來，通過光消減獲得較大的動態(tài)粒徑范圍，通過光散射增加對小粒子的靈敏度，成為一項技術。

       單顆粒光學傳感技術（SPOS）對粒子的信號響應方式是信號與特定粒子相對應的。信號為每一粒子相應產(chǎn)生的一定強度的脈沖，而不需要進行轉(zhuǎn)化。粒徑分布圖中的信號直接來自于每次一個粒子的快速檢測（< 10,000/sec）。以SPOS為基礎的AccuSizer 780粒徑檢測系統(tǒng)（Particle Sizing Systems, Santa Barbara, CA）對濃縮混懸液進行自動稀釋（），以確保粒徑在量程范圍內(nèi)的粒子（> 0.5 µm）逐個通過光學傳感器，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）對通過傳感器的粒子進行測定。

       光消減技術檢測通過流動池的光強變化，擁有檢測粒子的粒徑范圍廣且與粒子組份無關等優(yōu)點。然而，它的靈敏度有限，對于通過橫切面為400×1000µm 的流動池所能檢測到的小粒子粒徑為1.3µm。另一方面，光散射技術具有相對窄的動態(tài)粒徑范圍 (取決于檢測器 / 放大器的飽和值)，但能檢測到0.5µm粒徑的粒子，使用大功率激光光源還能檢測到粒徑更小的粒子。通過合并光消減和光散射響應信號，傳感器可同時擁有這兩種方法的優(yōu)點，因而在不損失單粒子分辨率巨大優(yōu)勢的前提下?lián)碛邢鄬^廣的動態(tài)粒徑范圍 (即0.5～400 µm) 。