納米粒度儀是用于測量納米級(jí)顆粒粒徑分布的重要儀器，其中激光散射和動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)在其測量過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
一、激光散射原理
激光散射是基于光與顆粒相互作用時(shí)發(fā)生的散射現(xiàn)象。當(dāng)一束激光照射到納米顆粒上時(shí)，光會(huì)在顆粒表面發(fā)生散射，散射光的強(qiáng)度、角度分布等信息與顆粒的大小、形狀、折射率等特性密切相關(guān)。
根據(jù)米氏散射理論，對(duì)于球形顆粒，散射光的強(qiáng)度與顆粒的大小、折射率以及入射光的波長等因素有關(guān)。通過測量不同角度下的散射光強(qiáng)度，利用專門的算法和數(shù)學(xué)模型，可以計(jì)算出顆粒的粒徑分布。激光散射技術(shù)具有測量速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確測量納米級(jí)顆粒的粒徑。
二、動(dòng)態(tài)光散射原理
動(dòng)態(tài)光散射則是基于顆粒在溶液中的布朗運(yùn)動(dòng)引起的散射光強(qiáng)度的波動(dòng)。在溶液中，納米顆粒由于受到周圍分子的碰撞和作用，會(huì)不斷地進(jìn)行無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。
這種布朗運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致散射光的強(qiáng)度隨時(shí)間而變化。通過檢測散射光強(qiáng)度的自相關(guān)函數(shù)，可以得到顆粒的運(yùn)動(dòng)速度信息。根據(jù)斯托克斯-愛因斯坦方程，結(jié)合溶液的粘度、溫度等參數(shù)，就可以計(jì)算出顆粒的粒徑。
動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)特別適用于測量分散在液體中的納米顆粒，它不需要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，能夠?qū)崟r(shí)、原位地測量顆粒的粒徑及其分布。而且，該方法對(duì)于測量具有不同形狀和組成的顆粒也具有較好的適應(yīng)性。
三、兩者在納米粒度儀中的應(yīng)用與優(yōu)勢
在粒度儀中，激光散射和動(dòng)態(tài)光散射常常結(jié)合使用。激光散射技術(shù)能夠快速獲取顆粒的大小信息，適用于干燥或固態(tài)樣品的測量；動(dòng)態(tài)光散射則更適合于測量分散在液體中的納米顆粒，尤其是對(duì)于那些容易團(tuán)聚或具有復(fù)雜形狀的顆粒。
兩者的結(jié)合使得粒度儀具有更廣泛的適用性和更高的測量精度。在藥物研發(fā)中，可以準(zhǔn)確測量納米藥物的粒徑分布，確保其質(zhì)量和療效；在材料科學(xué)領(lǐng)域，能夠研究納米材料的生長和團(tuán)聚過程，為材料的設(shè)計(jì)和制備提供重要依據(jù)。
激光散射和動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)是納米粒度儀的核心技術(shù)，它們的協(xié)同應(yīng)用為納米顆粒的粒徑測量提供了強(qiáng)大的工具。
