專利名稱：一種納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置，尤其涉及一種動(dòng)態(tài)散射光波動(dòng)原理測(cè)量納米顆粒溶液濃度的裝置；同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種動(dòng)態(tài)散射光波動(dòng)原理測(cè)量納米顆粒溶液濃度的裝置的方法。
背景技術(shù)：
動(dòng)態(tài)光散射(Dynamic Light Scattering, DLS)技術(shù)是探測(cè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的重要手段，其主要應(yīng)用是能快速準(zhǔn)確地測(cè)定溶液中大分子或顆粒的平移擴(kuò)散系數(shù)，從而得知其大小或流體力學(xué)半徑。目前DLS 技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、航天、環(huán)境、化工等領(lǐng)域的納米顆粒粒度測(cè)量，并成為稀溶液內(nèi)納米顆粒表征的標(biāo)準(zhǔn)手段。但是由于設(shè)計(jì)原理的限制，目前的DLS法只能用于納米顆粒直徑的測(cè)量，無(wú)法用于顆粒溶液濃度的測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置，可測(cè)量直徑在10nm-1000nm，體積百分比濃度在0. 001%_1%之間的納米顆粒溶液濃度。此外，本發(fā)明還提供一種納米顆粒溶液濃度測(cè)量方法，可測(cè)量直徑在IOnm-IOOOnm,體積百分比濃度在0. 001%-1%之間的納米顆粒溶液濃度。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置，包括激光器、中間有小孔的反射鏡、透鏡、孔徑光闌、樣品池、光電檢測(cè)器，激光器發(fā)射出的激光通過(guò)中間有小孔的反射鏡，再經(jīng)過(guò)由2個(gè)聚集透鏡和孔徑光闌組成的空間濾波裝置，由透鏡聚焦在樣品池內(nèi)的顆粒溶液上，被激光束照射的樣品顆粒溶液產(chǎn)生的散射光再由入射聚焦透鏡收集后，通過(guò)空間濾波裝置，以及反射鏡的反射，最后由透鏡聚焦在光電倍增管上，由光電倍增管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由數(shù)字相關(guān)器和微機(jī)進(jìn)行分析運(yùn)算。優(yōu)選地，所述空間濾波裝置除用于濾除雜散光外，還用于限定散射體的體積，使得散射體內(nèi)的顆粒數(shù)小于100個(gè)，用以引起自相關(guān)函數(shù)波動(dòng)。一種納米顆粒溶液濃度測(cè)量方法，包括納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置，其特征在于，方法包括如下步驟I)用激光器作為光源，通過(guò)中間有小孔的反射鏡，由透鏡聚焦到盛有顆粒的樣品池內(nèi)；2)用光電倍增管作為光探測(cè)器以180度的散射角連續(xù)測(cè)量散射光信號(hào)；3)光電探測(cè)器將測(cè)得的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL脈沖電壓信號(hào)，該脈沖信號(hào)的頻率變化反映散射光的光強(qiáng)波動(dòng)；數(shù)字相關(guān)器根據(jù)脈沖信號(hào)計(jì)算出自相關(guān)函數(shù)；4)調(diào)節(jié)孔徑光闌的小孔直徑，得到光滑平穩(wěn)的散射光強(qiáng)自相關(guān)函數(shù)曲線，此時(shí)的自相關(guān)函數(shù)表達(dá)式為g1 ( T ) = 1+exp (~2Dq2 x ) (I)
式中，
權(quán)利要求
1.一種納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置，其特征在于，包括激光器、中間有小孔的反射鏡、透鏡、孔徑光闌、樣品池、光電檢測(cè)器，激光器發(fā)射出的激光通過(guò)中間有小孔的反射鏡，再經(jīng)過(guò)由2個(gè)聚集透鏡和孔徑光闌組成的空間濾波裝置，由透鏡聚焦在樣品池內(nèi)的顆粒溶液上，被激光束照射的樣品顆粒溶液產(chǎn)生的散射光再由入射聚焦透鏡收集后，通過(guò)空間濾波裝置，以及反射鏡的反射，最后由透鏡聚焦在光電倍增管上，由光電倍增管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由數(shù)字相關(guān)器和微機(jī)進(jìn)行分析運(yùn)算。
2.利用權(quán)利要求I所述的納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置，其特征在于 所述空間濾波裝置除用于濾除雜散光外，還用于限定散射體的體積，使得散射體內(nèi)的顆粒數(shù)小于100個(gè)，用以引起自相關(guān)函數(shù)波動(dòng)。
3.利用權(quán)利要求I所述的納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 1)用激光器作為光源，通過(guò)中間有小孔的反射鏡，由透鏡聚焦到盛有顆粒的樣品池內(nèi)； 2)用光電倍增管作為光探測(cè)器以180度的散射角連續(xù)測(cè)量散射光信號(hào)； 3)光電探測(cè)器將測(cè)得的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL脈沖電壓信號(hào)，該脈沖信號(hào)的頻率變化反映散射光的光強(qiáng)波動(dòng)；數(shù)字相關(guān)器根據(jù)脈沖信號(hào)計(jì)算出自相關(guān)函數(shù)； 4)調(diào)節(jié)孔徑光闌的小孔直徑，得到光滑平穩(wěn)的散射光強(qiáng)自相關(guān)函數(shù)曲線，此時(shí)的自相關(guān)函數(shù)表達(dá)式為
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種納米顆粒溶液濃度測(cè)量裝置及測(cè)量方法，測(cè)量裝置包括激光器、中間有小孔的反射鏡、透鏡、孔徑光闌、樣品池、光電檢測(cè)器，激光器發(fā)射出的激光通過(guò)中間有小孔的反射鏡，再經(jīng)過(guò)由2個(gè)聚集透鏡和孔徑光闌組成的空間濾波裝置，由透鏡聚焦在樣品池內(nèi)的顆粒溶液上，被激光束照射的樣品顆粒溶液產(chǎn)生的散射光再由入射聚焦透鏡收集后，通過(guò)空間濾波裝置，以及反射鏡的反射，最后由透鏡聚焦在光電倍增管上，由光電倍增管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由數(shù)字相關(guān)器和微機(jī)進(jìn)行分析運(yùn)算。本發(fā)明解決了原有動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量裝置和方法無(wú)法測(cè)量溶液濃度的問(wèn)題；可測(cè)量直徑在10nm-1000nm，體積百分比濃度在0.001%-1%之間的納米顆粒溶液濃度。
文檔編號(hào)G01N15/06GK102636422SQ20121014286
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者孔平, 楊暉, 楊海馬, 鄭剛 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)