[发明专利]一种纳米颗粒粒径测量装置及方法

权利要求书

1、一种纳米颗粒粒径测量装置，其特征在于，包括激光器(1)、凸透镜(2)、样品池(3)、针孔光阑(4、5)、滤光片(6)、光电倍增管(7)、光子计数卡(8)、计算机(9)，激光器(1)发出入射激光经透镜(2)聚焦后照射到样品池(3)内的颗粒样品上，被激光束照射的颗粒产生的垂直与入射激光方向的散射光依次通过双孔结构的针孔光阑(4、5)和滤光片(6)后进入光电倍增管(7)，经过光电倍增管(7)转换成电信号输出进入光子计数卡(8)进行计数，最后数据送入计算机(9)内处理。

2、一种纳米颗粒粒径测量方法，包括所述纳米颗粒粒径测量装置，其特征在于，方法具体步骤包括：

1)用激光器(1)作为光源，照射到盛有颗粒的样品池(3)内；

2)用光电倍增管作为光探测器(7)以90度的散射角连续测量散射光信号；

3)用光子计数卡(8)根据预设的采样时间，对光电倍增管输出的脉冲信号进行计数，得到的计数序列Xn即单位采样时间内的光电流强度，光电流强度正比于光强；

4)调用MatLab下的FFT函数计算信号Xn的功率谱密度：

式中，Г为Rayleigh线宽或衰减线宽；

5)根据步骤4)得到功率谱密度曲线，测量功率谱密度的衰减宽度Г，Г和描述布朗运动强度的平移扩散系数D_T以及散射矢量q的关系式为：

Г＝D_Tq²

q=4πmλ0sin(θ2)]]>

其中m为溶液的折射率，λ₀为激光波长，θ为散射角，从而可计算出平移扩散系数D_T；

6)最后根据Stoks-Einstein公式：DT=KBT3πηd]]>算出颗粒的粒径大小d，其中k_B为Boltzman常数；T为绝对温度；η为溶液粘度。