光子相关光谱(PCS)在无机高分子絮凝剂形态表征中的应用

本文运用现代先进的微粒检测手段光子相关光谱对常见的两类无机高分子絮凝剂的形态进行了表征.实验结果表明:在所测聚合氯化铁溶液中.体系呈较为单一的集中分布.由平移扩散系数计算得到平均有效直径在5—11nm左右.在所测聚合氯化铝溶液中,主要为双峰分布.熟化后样品约为2—5nm的小颗粒与数十nm以上分布较宽的聚集体.另外,本文对光子相关光谱在形态表征中的优缺点及其它应用的可能性也作了一定的论述.

PCS颗粒测量技术中软件相关方法的研究

数字相关是 PCS颗粒测量技术中的一个关键环节 ,自相关函数的估计质量直接影响颗粒测量的结果。自相关函数的估计可以通过硬件或软件方法得到。在软件数字相关方法中 ,利用相关计算时可以得到全部的采样数据这一与硬件相关所不同的特点 ,能去除采样数据中的均值 ,并在分析偏差的基础上 ,采用无偏估计 ,可有效地提高信噪比 。

高浓度超细颗粒的后向光子相关光谱测量技术研究

针对光子相关光谱颗粒粒径测量法不能在线测量高浓度超细颗粒的问题,通过分析溶液浓度对光子相关光谱测量法的影响,设计了一种后向散射光路,提出了后向光子相关光谱测量法.实验采用50nm、100nm以及500nm三种标准乳胶球颗粒,在不同的浓度下分别用两种方法进行了测试.结果证明,后向光子相关光谱测量法能有效抑制多重散射的影响,适用于高浓度超细颗粒粒径的在线测量.

用光子相关光谱法测定纳米TiO_2粒度分布的分散方法研究

采用光子相关光谱法测试锐钛型纳米TiO2的平均粒度时不同分散方法对测试结果的影响。通过控制超声时间、分散剂用量、Zeta电位等条件找到了适于该法测试纳米粉体的最佳分散条件。实验结果表明:当选用浓度为0.1g/50ml,六偏磷酸钠为分散添加剂时,对分散体系超声分散15min,调节pH>4的条件下,为用光子相关光谱法测定纳米TiO2粒度的最佳分散方法。

皮秒时间相关单光子计数光谱仪的核心技术

研制的皮秒时间相关单光子计数光谱仪利用时间相关单光子计数 (TCSPC)技术 ,采用了具有分光时间弥散动态和静态补偿特性的光栅分光系统 ,解决了传统分光系统的光信号时间弥散问题 ;使用多道谱分析仪开设时间窗口 ,测量荧光衰减曲线和时间分辨光谱 ;用荧光衰减曲线的多指数拟合方法处理数据。给出了光谱仪的原理和总体方案 ,介绍了系统的集成和工作流程。通过各种标准样品的试验数据分析和对比 ,得出系统所测荧光寿命可达到 ps量级 ,而且具有最高的灵敏度———单光子计数 ,时间分辨率达到 8 8ps。

光子相关光谱的自寻优累积反演算法实现

提出自寻优方案改进,用于光子相关光谱技术测量纳米颗粒粒径及分布的累积反演算法.阐述光子相关光谱技术测量纳米颗粒的基本原理.详细分析光子相关光谱技术中传统累积反演算法的原理,分析传统方法中造成反演结果不稳定的主要原因.提出以标准差为判定依据的自寻优累积反演算法,改善累积反演算法的测量精度和稳定性.实验结果证明方法可行可靠.

光子相关光谱法测量不同浓度金颗粒粒径的测量时间分析

研究不同浓度下金颗粒粒径的测量时间。介绍了PCCS法(光子交叉相关光谱法)测量纳米颗粒粒径的基本原理。运用PCCS法测量了不同时间不同浓度下平均粒径为24.5 nm的金颗粒粒径。测量结果表明,相同的测量时间,悬浮液浓度越高,多次测量标准差越小;相同的悬浮液浓度下,测量时间越长,多次测量结果标准差越小。拟合了各个浓度下测量结果标准差与测量时间之间的曲线,利用拟合曲线,可根据需要的测量精度,选择在该浓度下的测量时间。

用光子相关光谱法测定偏钛酸粒度分布

采用光子相关光谱法测定硫酸钛白工艺中水解偏钛酸的粒度分布,研究了不同分散方法和测试条件对测定结果的影响。通过研究分散介质、分散剂及其用量,偏钛酸用量,超声分散时间及稳定时间等分散方法和测试条件,得到光子相关光谱法测定偏钛酸粒度分布的适宜分散条件。试验结果表明:采用蒸馏水为分散介质,分散剂六偏磷酸钠浓度为0.05%,50 mL分散水解偏钛酸浆料0.044 g左右,超声分散5 min后立即测定其粒度分布,此为光子相关光谱法测定水解偏钛酸粒度的最佳分散测试条件。

光子相关光谱法粒径测量的非负最小二乘法

介绍光子相关光谱法测量纳米颗粒粒径的基本原理.将非负最小二乘法程序用于光子相关光谱法的反演计算.对4种已知尺寸的单分散纳米颗粒样品,采用非负最小二乘法进行反演测试.并将测试的结果和样品的标称直径以及美国Brookhaven公司仪器的测量结果进行比较.结果显示,非负最小二乘法能够准确地反演出单分散纳米颗粒的粒径大小及粒径分布.

加权非负最小二乘光子相关光谱纳米颗粒粒径反演方法

为了降低采用光子相关光谱法进行纳米颗粒测量时噪音对颗粒粒径反演结果的影响,提出了一种基于加权非负最小二乘法的光子相关光谱纳米颗粒粒径计算方法.该方法以光子相关光谱自身作为权值,推导出反演算法的离散模型,避免了接近零点的测量数据波动对测量结果的影响.利用光子相关光谱纳米检测实验平台对90nm、190nm及混合的乳胶颗粒进行实验研究,并与传统非负最小二乘法反演结果进行了对比.60s测量时间的30次实验数据表明:对单峰颗粒群进行反演时,该方法多次测量结果与传统非负最小二乘法结果相近,但是多次重复测量的方差较小,证明该方法重复性较好;对多峰颗粒群进行反演时,该方法反演结果更接近颗粒的真实值,而非负最小二乘法其反演结果与真实值有较大偏离.在不同测量时间的实验数据表明:测量较短的情况下,该方法反演结果方差较小,能在更短的采样时间情况下,获得更准确的测量结果.

光子相关光谱技术及其应用

讨论了光子相关光谱 (PCS)技术的原理和测量过程 ,介绍了光子相关光谱方法在生物工程。

基于光子相关光谱法动态光散射测量系统研究

设计了一种动态光散射测量系统,即无光纤参与的动态光散射系统,其目的是研制适用颗粒浓度范围大、测量颗粒尺寸准确、易于操作、尺寸紧凑、适于在线检测、价格相对低廉的纳米(亚微米)颗粒粒度仪。对纳米颗粒悬浮溶液的单分散体系和双分散体系均进行了讨论,并对纳米颗粒粒度的反演运算进行详细阐述,最后对该系统的测量准确性进行了研究。试验结果表明,我们初步搭建了较为合理的基于PCS的DLS测量系统,它对纳米颗粒粒度分布,主要是对纳米颗粒悬浮溶液的单分散体系和双分散体系实现了准确的测量。

光子相关光谱法测量超细颗粒的理论研究

光子相关光谱学(PCS)是一项近年来取得较大进展的新应用技术,该技术利用悬浮于介质中的散射体的布朗运动所引起的散射光强涨落现象,能测量粒径范围为3nm～3μm的超细颗粒。本文详述了PCS测粒法的基本理论,综述了各种预测颗粒粒径分布的数据处理方法,并提出了对PCS进一步研究的若干问题。

光子相关光谱法纳米颗粒测定的准确性问题

本文基于光子相关光谱法测粒原理,系统研究了影响该法测定纳米颗粒物有效直径和分散度的准确性的因素,包括如何配置实验系统及实验参数、信号获取中的干扰、使用的分散介质含杂质颗粒物的干扰以及数据处理中的基线选择等对测量结果的影响。本文通过多角度测量分析了测量装置的界面反射对cps值的影响,分析了噪声的来源和噪声对测量结果的影响。通过对纳米金及二氧化硅颗粒的测定,验证了信号接收角度和分散溶液介质的性质对测量结果的影响,指出选择不同基线的方法和采用噪声剔除技术,可减少或消除噪声的影响。

纳米、亚微米颗粒粒度的测量——光子相关光谱法

本文阐述了一种测量纳米、亚微米颗粒粒度的新方法-光子相关光谱法。作为一项新的技术,该项国家标准的推出将为光子相关光谱法测量颗粒粒度的方法的正确使用与测量结果的解释提供统一性与规范性。在等同采用国际标准制定国家标准的工作中,本项研究旨在利用颗粒度标准物质对该标准方法的可行性加以实验验证;并对粒度测量方法的有关细节进行了讨论。

利用光子相关光谱研究蛋白分子相互作用

利用光子相关光谱技术研究了人血清白蛋白分子在不同蛋白浓度和pH值条件下的扩散系数。结果表明库仑力对蛋白质的扩散起主要作用,在等电位点下(pH=5.2)库仑力的影响消失,蛋白质的扩散系数最小;等电点测量出扩散系数随浓度的增加而线性减小,主要原因是蛋白质间的库仑排斥力变小,引力得到相对增强,测得人血清白蛋白的半径为3.44±0.01nm。

用累积法确定光子相关光谱测量中的超细颗粒粒度

本文扼要介绍了应用光子相关光谱法(PCS)确定超细颗粒粒度的基本理论,详细讨论了PCS测量中用累积法确定超细颗粒粒度的基本方法,分析了这一方法的特点和适应性。并给出了用Pearson I型分布模拟数据的考核计算和对聚苯乙烯标准粒子实测结果。

用于光子相关光谱颗粒粒度测量的实数编码混合遗传算法

提出一种自动缩小反演范围的实数编码混合遗传算法,并用于光子相关光谱颗粒粒度测量中.该算法利用混沌遍历性质,融入模拟退火算法,具有较强的局部搜索能力.通过数值模拟,讨论在无噪声和多种噪声水平影响下单分散颗粒系的反演结果;分析90 nm聚苯乙烯标准颗粒样品的实验测量数据.结果表明,反演的粒径分布在峰值位置、峰宽度、峰对称性等方面很接近颗粒的真实分布,具有较强的抗噪声干扰能力.

光子相关光谱法在氯乙烯-丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳液颗粒测定中的应用

运用光子相关光谱技术对氯乙烯-丙烯酸酯-醋酸乙烯乳液接枝共聚种子、接枝产物、三元共聚物颗粒粒径进行了测试,获得了较为理想的结果,为制备氯乙烯-丙烯酸酯-醋酸乙烯三元共聚物提供了有价值的信息。

光子相关光谱法测量纳米颗粒的粒径分布

介绍了光子相关光谱法测量纳米颗粒粒径分布的基本理论,并着重讨论了累积分析这一数据处理方法,结合计算机数值计算结果,说明了光子相关光谱法的适用性以及需要进一步研究改进的问题。