纳米激光粒度仪基于动态光散射(DLS)原理,通过分析颗粒布朗运动引起的散射光波动,结合光子相关光谱(PCS)技术,实现纳米级颗粒的精准测量。其核心原理在于:小颗粒布朗运动速度快,导致散射光频移显著;大颗粒运动缓慢,频移较小。通过探测器捕获散射光信号,利用自相关函数分析光强波动频率,推导出颗粒的扩散系数,再通过斯托克斯-爱因斯坦方程计算流体力学直径,最终获得粒径分布。 技术层面,纳米激光粒度仪采用高灵敏度光电倍增管(PMT)探测器,确保对纳秒级信号起伏的精准捕捉;配备高速数字相关器(如CR140型),数据处理速度达125M/s,实现实时信号处理;采用短波长激光光源(如532nm半导体激光器)与光纤技术,提升光路稳定性与抗干扰能力。部分机型支持多角度散射光检测(如90°经典角与175°背向散射),结合米氏散射理论,覆盖0.3nm至5μm的宽检测范围。
应用领域广泛,涵盖化工、生物医药、纳米材料、食品等行业。例如,在锂电池材料研发中,通过控制正极材料(如NCM、LFP)的D50粒径在5-15μm范围,可提升电池能量密度与循环寿命;在蛋白质药物开发中,同步测量Zeta电位与分子量,优化颗粒分散性与稳定性;在环境监测中,联合空气采样器实时追踪PM2.5、PM10的粒径分布,为污染治理提供数据支持。其非接触式测量、高重复性与快速检测特性,使其成为纳米科技领域的分析工具。