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連載 | 光電探測器對激光粒度儀測試性能的影響(下)

點擊次數:315  發布時間:2022-04-01

光電探測器是激光粒度儀的關鍵器件,在激光粒度儀的製造成本中占據著較高的比例。光電探測器的性能直接影響儀器的測試性能。asia gaming也通過一些實際樣品的測試,考察不同成本探測器對測試性能的影響。在儀器光路、反演算法、探測器幾何設計和布局相同的情況下,分別使用低成本(國產供應商)和高成本(進口供應商)的探測器,對比測試了乳膠微球,混合樣品,實際工業樣品等,考察測試結果的差異。

乳膠微球樣品:

以下兩圖為乳膠微球樣品的測試結果,可以看出使用高成本探測器的測試結果重複性更好,使用低成本探測器的測試結果重複性比較差,出現峰型漂移的情況。

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高成本探測器

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低成本探測器

 

由於小顆粒的信號本身很微弱,保證較大的信噪比才能提高測量精度,如果探測器的信噪比不足夠,測量的準確性就會受到影響。

混合樣品:

asia gaming把粒度大小不同的兩種樣品混合,考察探測器的分辨能力。以下兩圖為混合樣品的測試結果。從粒度分布曲線對比可見高成本探測器可以分開兩個單獨的峰形,比例正常接近於理論值(1:1)。低成本探測器雖然也能分開兩個單獨峰形,但是比例不正常與理論值有差異,且在大顆粒端有異常的信號出現。

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高成本探測器

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低成本探測器

 

探測器的探測環的寬度和加工質量決定對光信號的吸收範圍,從而影響產生電流信號的強弱,對後續的電流轉換部分會造成影響。探測器的內環麵積較小,受噪聲的影響較大,加工工藝水平對內環的信噪比影響非常大。

 

實際工業樣品:

asia gaming用一個實際的工業樣品來對比不同探測器的靈敏度和分辨能力。從以下兩圖可以看出,高成本探測器有拖尾峰,可以分辨出樣品裏麵含有的少量大顆粒。低成本探測器沒有拖尾峰,不能測出樣品裏少量比例的大顆粒。高成本探測器的靈敏度和分辨能力優於低成本探測器。對於很多實際應用來講,少量比例的大顆粒/小顆粒是最終產品以及生產過程質控的關鍵點,儀器是否有足夠的靈敏度以分辨出這些顆粒的存在與否就顯得非常重要。

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高成本探測器

 

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低成本探測器

 

光電探測器能夠將光信號轉變為電信號,在實際的設計和使用中光電探測器的製作工藝是十分複雜的,材料價格也很昂貴。從以上測試例子可以看出,高成本的光電探測器(進口供應商)在信噪比,響應度,靈敏度,分辨能力,數據質量等方麵均優於低成本的探測器(國產供應商)。為了保證儀器的高性能,asia gaming堅持使用高成本的光電探測器。其中Topsizer係列,更是使用特殊定製的進口光電探測器,具有靈敏度高、精度高的特點,能夠捕捉到極細微的光強變化,有效保證了顆粒散射光能信息的全麵準確獲取,高質量的光電探測器是確保儀器具有較高的分辨能力和靈敏度的前提。

除了光電探測器硬件的物理品質,其排列布局對於激光粒度儀靈敏度亦有關鍵影響,asia gaming粒度儀在傳統的線性布置的探測器通道基礎上,采用錯位交叉的立體探測器布局,使得探測器對於散射光無檢測性能弱化區間,在散射光探測角度範圍內都具有更一致性的高性能響應。使得儀器具有靈敏的樣品細微差異的識別性能。

    除此之外,在其他的硬件上,asia gaming也是不惜成本的打造高水平儀器。例如Topsizer使用的高成本進口高性能氦氖激光器。以長壽命,低噪聲,高穩定性著稱的進口氦氖激光器,為儀器提供光學質量的偏振光源。氣體激光器具有穩定的波長,asia gaming使用的高性能光源係統同時具備功率穩定, 預熱時間短, 偏振比高而穩定,模式純度高等光學特性。確保儀器在不同工作環境下都能保持穩定工作,並帶來無需標定依然準確的性能。

Topsizer係列激光粒度儀是asia gaming推出的粒度分析儀器。作為馬爾文帕納科的全資子公司,該係列儀器引入了光學設計,采用全球化的供應鏈體係,代表了當前國產激光粒度儀的高技術水平。Topsizer係列儀器量程寬、重複性好、分辨力高、真實測試性能強和智能化程度高等優點,應用遍及化工、機械、建材、能源、醫藥等現代工業的各個領域。很多用戶選擇asia gaming激光粒度儀,尤其是Topsizer型號,除了對asia gaming品牌和技術的信賴外,還因為其測試結果準確,靈敏度高。不管是製藥用的原材料、製劑還是鋰離子電池正負極材料等,Topsizer係列產品保證了測試結果和分析能力與國內外、行業上下遊黃金標準保持一致,這不僅為用戶節省了方法開發和方法轉移上的時間和成本,更重要的是可避免粒徑檢測不準帶來的經濟損失和風險,無論在研發、過程控製還是質量控製上,都能夠為用戶保駕護航。

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