外文翻譯--擴(kuò)展激光衍射顆粒的形狀特征：技術(shù)方面和應(yīng)用中文-其他專業(yè)-在線瀏覽
2025-03-24 10:09本頁面
【正文】 在這些圖片 中 ， 粒子輪廓線的通常是粒子形狀因素的壓縮信息 ， 比如分形維數(shù)或縱橫比 ， 或者他們是通過傅立葉分析轉(zhuǎn)化為一組的傅里葉系數(shù)從而反映粒形狀信息 。 因此 ， 很難適應(yīng)在線過程控制 。 它的優(yōu)勢是快速 ， 非侵入性的和可再生的技術(shù) ， 被用于各種各樣的微粒過程 [3]。 在這里 ， 通常一系列檢測器 元件被放置用來記錄衍射圖案和入射光束消失 /遮蔽的傳入的光線 。 在這里 ， 他們重疊和干涉 ， 形成一個粒子的集體的倒影 。 一個是傅里葉變換在 (后）焦平面上 ， 共軛平面源 ， 也就是衍射模式 。 這兩種模式都包含相同的信息 [4]。 在目前的激光衍射儀 ， 粒子大小信息是通過球形顆粒得到的 。 對于測量粒子形狀 ， 有效的傳感和分析散射模式都是必需的 。 對于這些條件 ， 夫瑯和費(fèi)衍射理論充分描述了對于大多數(shù)應(yīng)用散射現(xiàn)象 [4,5]。ersity of Technology, Julianalaan 136, Delft 2628 BL, Netherlands dudvevupVUE SVvUuik /)(),(),( ?????????? ??? （ 1） 這里的 U 和 V 是衍射 平面的 笛卡兒坐標(biāo) ； u 和 v 是 平面 對象笛卡兒坐標(biāo) ； k 是入射光的波數(shù) )/2( ???k ； fs? 焦距 ， 是 對象 中心到觀察點(diǎn)之間的距離 ),( VU ； ),( vup代表了空間光傳輸?shù)亩S粒子 投影 1 ， 在他投影區(qū)域內(nèi) ， 包含所有入射光波 的 常數(shù) ，光學(xué)設(shè)置和 在投影區(qū)域外部 是零 。 衍射的光強(qiáng) ： 2),(),( VUEVUI ? （ 2） 在一個衍射圖樣 ， 大小信息包含在它的徑向強(qiáng)度剖面 。 圖 1顯示了 對 圓形和方形粒子衍射模式預(yù)測 。 環(huán) 的半徑 取決于粒子大小 。 圖 1 顆粒 (a)圓形和 (b)方 形 衍射模式計算預(yù)測 Heffels [7]和 Heffels 等人 [6]報道 了 一個 通過掃描 一組 小量相關(guān)聯(lián)方位 散射 信號粒子獲得平均形狀信息 的過程 。 依賴 于 粒子大小、 為了 收 集 形狀敏感信號 ， 樣品室 被放在一個 離 探測器最佳距離 上 。 然后 ， 一 組衍射相關(guān)值在 雙楔形之間計算獲得一個所謂的粒子角譜 ， 它刻畫形狀信息 。 相比于 固定楔型檢測器 ， 像素陣列探測器的優(yōu)點(diǎn)是沒有必要 去 對齊 。 這個探測器 ， 因此 ， 提供了更多的靈活性和分辨率 應(yīng)用 。 2 儀表 二維像素陣列的使用在激光衍射儀提供高分辨率的優(yōu)勢 ， 有效的檢測 ， 事實(shí) 上 他們可以被編程得到 不僅 粒子大小 而且可以得到形狀的 空間衍射模式 。 在這種技術(shù)中 ，有限的動態(tài)范圍強(qiáng)度測量 帶來 了一個問題 。 然而 ， 這些解決方案 ， 對于 在線應(yīng)用程序 過于復(fù)雜 。 它包括一個互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體芯片具有像素對數(shù)響應(yīng)和高的動態(tài)范圍 。 此外 ， 直接讀出和隨機(jī)訪問所有像素是可能的 。 它是由比利時 的 CCAM 技術(shù)制造 的 。 最大的像素讀出速度是 4MHz； 要 速度讀出全幀取決于個人電腦的性能。 對于 顆粒分級這 是個足夠大的 速度 。 由于傳感器 的 靈活的像素地址功能 ， 所需的幀速 ， 可以選擇一個合適的低數(shù)量的像素 。 在我們當(dāng)前測量 室的 使用 ， 一個時速 300幀 /秒 是高得足以把粒子運(yùn)動到 需要的地方 ； 因此 ， 像素的數(shù)量在大約 4000（ 奔騰 166） 。 對于 形狀的 情況 ， 一個楔形類型的探測器 被 使用 ， 內(nèi)部和外部的 界限的選擇關(guān)系到現(xiàn)在的粒子尺寸范圍 。作為內(nèi)在聯(lián)系 ， 信號和光照強(qiáng)度是不同的像素 ， 為了 在激光衍射中成為有用像素 ,每個像素必須校準(zhǔn) ， 尤其是在 測量 激光衍射粒子大小 。 基于這個 CMOS 檢測器 ， 一個新的測量系統(tǒng) 被 建 立起來了（見圖 2） 。 有效焦距 （ 距離探測器和樣品室 之間的 距離 成 d） 是 確 定的 ， 根據(jù)粒子大小的樣本 ， 和一個狹窄的流動單元的 2毫米路徑長度 ， 所有 都 在一個光具座上 對齊。 這些圖像被計算機(jī)處理 。 3 信號處理 一般的信號處理程序設(shè)想如下所示 。 定位散射中心后 ， 這些像素的校準(zhǔn)值 被 組合 在 一個楔形檢測區(qū)域 ， 從而模仿楔式探測器 的 方位信號 。 相關(guān)矩陣 Eq.(4） 是對稱的 ， m? 值也顯示對稱 。 圖 3給出了三種不同形狀的粒子投影 ： 圓形 ，正方形和橢圓 的 模擬的結(jié)果 。 越來越多的粒子是有害的形狀信
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