纳米粒度分析仪是一种用于测量纳米级颗粒尺寸分布的仪器，广泛应用于化学、制药、食品、环境保护、材料科学等领域。它的基本原理是利用光散射、动态光散射技术等方法来分析颗粒的大小、分布和形态。
一、基本原理
纳米粒度分析仪的工作原理通常基于动态光散射技术。DLS是一种利用光的散射现象，通过分析颗粒在溶液中的布朗、运动来测量颗粒粒度的技术。
1布朗运动：布朗运动是微小颗粒在液体中由于热运动而发生的无规则运动。纳米级颗粒的布朗运动速度与颗粒的大小密切相关，较小的颗粒运动较快，而较大的颗粒运动较慢。
2、光散射原理：当激光光束照射到颗粒时，颗粒会反射或散射光线。根据散射光的强度和角度变化，可以获得颗粒的运动速度。DLS技术通过分析散射光的时间相关性，来推算颗粒的尺寸分布。
二、工作机制
纳米粒度分析仪的工作机制可以分为几个主要步骤：
1、激光照射与光散射
首先，激光束被导入样品池，照射到样品中的纳米颗粒。当激光光束照射到样品中的颗粒时，颗粒会发生散射现象。颗粒的大小、形状、折射率等因素影响光的散射模式。
2、检测散射光
散射光经过光学系统的透镜和滤光片，通常会被一个探测器接收。不同角度的散射光可以提供关于颗粒大小的不同信息，常见的角度测量包括前向散射和侧向散射。
3、光的自相关函数分析
通过采集散射光的强度随时间的变化，仪器会生成光强的自相关函数。通过对自相关函数的数学处理，尤其是利用库伦模型等理论模型，可以推导出颗粒的平均尺寸、粒度分布、分布宽度等信息。
4、数据处理与输出
通过对散射数据进行复杂的数学处理，如反演算法，会根据测得的散射数据计算出颗粒的粒度分布图。结果通常以粒度分布直方图的形式呈现，显示颗粒的不同粒径及其占比。
纳米粒度分析仪的基本原理依赖于动态光散射技术，通过分析颗粒在溶液中的布朗运动，结合光散射强度的变化，来测量颗粒的大小和分布。这种方法具有高分辨率、快速、无损等特点，广泛应用于纳米技术、材料科学、生物医药等领域。
