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圖1. SYNC分析儀是一種結(jié)合激光衍射和動態(tài)圖像分析的儀器。

Think SYNC：形狀分析增強(qiáng)了激光衍射

同時(shí)進(jìn)行粒度和形狀分析的優(yōu)勢如圖2所示。激光衍射測得的兩種金屬粉末樣品的粒度分布中值分別為34μm和37μm。從這個(gè)結(jié)果可以得出結(jié)論，兩種粉末質(zhì)量非常相似。然而，圖像顯示，一個(gè)樣品幾乎完全由圓形顆粒組成，而另一個(gè)樣品包含許多拉長或融合的顆粒，這兩個(gè)樣品實(shí)際上是非常不同的。而這一信息僅用激光衍射是無法得到的。

圖2. 兩種金屬顆粒，粒度相近但形狀差異明顯

Think SYNC：激光衍射和大顆粒的檢測

激光衍射只有有限的能力來檢測非常少量的超大顆粒。然而，這是動態(tài)圖像分析的一個(gè)很大優(yōu)勢，因?yàn)槊總€(gè)檢測到的粒子都會生成一個(gè)測量記錄，會包含在結(jié)果中。圖3中的示例顯示了如何通過結(jié)合激光衍射和圖像分析來檢測添加到樣品中的超大顆粒。超大顆粒的檢測是顆粒測量技術(shù)中最重要的問題之一，對許多實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。

圖3. 極少量大于125um的大顆粒被加入到20-75um的玻璃球樣品中。激光衍射結(jié)果沒有報(bào)告這些顆粒，結(jié)合了動態(tài)圖像的報(bào)告中可以看到超大顆粒的存在。

Think SYNC：顆粒長度和寬度分布

在激光衍射中，一次只輸出一種粒度分布，所有的測量信號都參考球形粒子。長度和寬度分開測量是不可能的。因此，具有不規(guī)則形狀的真實(shí)樣品通常會給出寬分布或雙峰分布。這容易被誤解為兩種不同大小的顆粒的混合物。通過圖4的圖像，很明顯可以看到激光衍射的雙峰分布實(shí)際上是由于粒子的形狀為針狀。結(jié)合圖像分析，甚至可以確定長度和寬度的單獨(dú)分布。

圖4：用激光衍射分析針狀晶體的結(jié)果是雙峰分布(張圖)，代表寬度和長度。結(jié)合圖像分析，長度和寬度可分別測量(第三張圖紅綠曲線)。

結(jié)論

激光衍射是粒度表征最流行的方法，易于使用，方法穩(wěn)健且適用性廣。測量范圍寬，從10納米到毫米級，是其另一個(gè)優(yōu)勢。圖像分析非常適合彌補(bǔ)激光衍射的一些局限性，并為科學(xué)家們提供更豐富的額外信息，以更好地了解他們的材料。SYNC分析儀使Microtrac成為了聯(lián)合測量技術(shù)的先驅(qū)。