[发明专利]散射光强分布探测系统

说明书

本发明提供一种散射光强分布探测系统，其包括：沿光路依次顺序设置的氦氖激光器、光束准直模块、样品池、散射屏、透镜及探测器，由所述氦氖激光器发出的光束经所述光束准直模块准直后入射到所述样品池，所述光束射到所述样品池中的颗粒发生散射，形成不同的散射光强分布在所述散射屏上成像，经所述透镜成像在所述探测器上。所述散射光强分布探测系统无需造价昂贵的大幅面探测器或环形探测器，可以实现仅用市面上常见的探测器就可以实现散射光强分布探测，成本降低，装置简单。

技术领域

本发明涉及微粒检测技术领域，尤其涉及一种散射光强分布探测系统。

背景技术

微粒是一种在自然界和工农业生产中广泛接触和应用的物质形态。所谓颗粒是指细小的分散物体，它包括固体、液体或气体颗粒。在国民经济发展过程中，微粒检测技术在很多领域都有广泛的应用，比如石油、冶金、环境、食品、医药等，微粒的大小及浓度直接关系着产品的质量、能源的消耗以及生产的安全，因此，研究微粒的大小及浓度分布具有重要意义。

现在已存在多种不同原理的微粒检测方法，如筛分法、显微图像法、沉降法、库尔特法、颗粒色谱法等。它们有各自的应用范围，但是也存在着各自的局限性。例如筛分法和显微图像法操作复杂、效率低；沉降法测量速度慢，不能处理不同密度的混合物，而且结果受环境因素和人为因素影响较大；库尔特法装置复杂，而且测试范围较小，小孔容易被堵塞，介质要求具备严格的导电性。随着光电子技术的发展，光散射检测方法以其测量粒度范围广、重复性好、准确高效以及无接触等优点受到研究者的广泛关注。光散射检测法基本原理是：当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光会被散射。散射光的传播方向与主光束的传播方向存在一个角度，颗粒的大小决定了角度的大小。大颗粒散射光分布范围小，光强分布峰值靠内；小颗粒散射光分布范围大，光强分布峰值靠外。因此可以通过探测散射光强分布的方法来推演粒度分布。但光散射检测方法也存在一个较大的问题，就是对探测器的要求较高，而所需的大幅面探测器或环形探测器又造价昂贵。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种散射光强分布探测系统。

一种散射光强分布探测系统，其包括：沿光路依次顺序设置的氦氖激光器、光束准直模块、样品池、散射屏、透镜及探测器，由所述氦氖激光器发出的光束经所述光束准直模块准直后入射到所述样品池，所述光束射到所述样品池中的颗粒发生散射，形成不同的散射光强分布在所述散射屏上成像，经所述透镜成像在所述探测器上。

本发明一较佳实施方式中，所述氦氖激光器发射632.8nm的激光光束。

本发明一较佳实施方式中，所述光束准直模块包括沿光路依次顺序设置的两个金反射镜及设置于所述两个金反射镜之间的光阑。

本发明一较佳实施方式中，所述样品池为石英比色皿，盛装有聚苯乙烯小球溶液。

本发明一较佳实施方式中，所述散射屏为白色聚苯乙烯构造的正方形观察屏。

本发明一较佳实施方式中，所述透镜为焦距50mm的聚焦透镜。

本发明一较佳实施方式中，所述探测器为用来对散射光成像的MV-DC300工业相机。

相较于现有技术，本发明提供的所述散射光强分布探测系统无需造价昂贵的大幅面探测器或环形探测器，可以实现仅用市面上常见的探测器就可以实现散射光强分布探测，成本降低，装置简单。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例提供的散射光强分布探测系统的架构示意图。

图2为根据图1所示散射光强分布探测系统搭建的实验实物图。

图3为粒径2.0μm聚苯乙烯小球的电镜照片。

图4粒径2.0μm的不同粒子数密度的聚苯乙烯小球溶液实验结果。

具体实施方式