成像式与激光衍射式粒度分析技术比较
时间：2025-05-19 发布者：ACI 浏览次数：28次
成像式与激光衍射式粒度分析技术比较
2025-05-19
CANTY的动态成像式粒度分析技术的基本原理，是让被测颗粒从配有显微镜头的摄像机，与高亮度LED照明系统之间通过。在此过程中可以捕捉到被测颗粒的高分辨率图像，并以明亮的图像为背景凸显出这些颗粒的边缘，从而更好地通过图像分析系统对颗粒的尺寸和形状进行测量。
用户可以通过预装在CANTY VCM (Vector Control Module) 控制模组上的CANTYVISION图像分析软件，对捕捉到的图像进行实时分析并获取相关数据。这款功能强大的图像分析软件采用阈值算法来识别单个粒子，然后测量每个粒子相关的30多种不同的尺寸和形状参数，其中包括常用的短轴、长轴，及等效椭圆等数据。VCM控制模组的高性能处理器确保着每秒可以分析多个图像，并能自动生成尺寸或形状分布信息或浓度数据，并立即提供给用户。
激光衍射法或激光散射法，是不同于CANTY的动态成像式粒度分析法的另外一种粒度分析技术。基于激光的粒度分析法在测量时需要让粒子穿过激光束，从而使得激光发生散射或衍射。衍射的角度与被测粒子的体积成比例，可以用来反向推算出被测粒子的等效球径 (ESD)，并将之作为被测粒子的粒径。
CANTY动态成像式粒度分析仪适用于粒径在1μm以上的颗粒。激光衍射法粒度分析仪可以适用的最小粒径小于成像式粒度分析仪，但激光衍射式粒度分析仪有一个非常明显的缺陷。除非被测粒子的真实形状正好是球形（这种情况很少见），否则其通过反推计算得出的粒径大小数值实际上不是被测粒子的任何一项物理尺寸。
以一个边长为10μm的立方体粒子为例。CANTY的成像式粒度分析系统会测得其宽度为10μm。而理论上讲，基于激光的粒度分析法则会测得其体积为1000立方μm，然后反向推算出其等效球径 (ESD) 为12.4μm，并将之作为粒径，而这个值比这个粒子的实际宽度大了24%
相反，假设被测粒子是金字塔形结构，底面的正方形的边长和金字塔高度都是10μm，CANTY的成像式粒度分析系统会测得其宽度为10μm。而基于激光的粒度分析法则会直接测出其体积为333立方μm，并反向推算出其等效球径(ESD) 为8.6μm，并将之作为粒径，而这个值比粒子的实际宽度小了14%。
对基于激光的粒度分析系统而言，细长或针形的粒子也是一个大问题。以50μm x 5μm的针形粒子为例，CANTY的成像式粒度分析系统会测量并报告其大小两个尺寸。而基于激光的粒度分析系统则会测得其体积为982立方μm，并反向推算出其等效球径(ESD) 为12.3μm，因此会将以上图中所示的方形粒子和圆柱形（针形）粒子报告为大小几乎相同的粒子！
其他困扰基于激光的粒度分析仪的常见问题包括：
• 多次散射，如下图中所示，特别是在高浓度样品中容易发生。被第一个粒子散射的激光，如果在到达探测器前遇到了其他粒子，会遇到额外的衍射。
• 带棱角或是锋利边缘的粒子，可能会导致激光束在发生散射或衍射时，散射或衍射的角度与粒子体积无关。
与动态成像式粒度分析系统不同，基于激光的粒度分析系统无法进行视觉验证，因此用户无法亲眼确认激光法的分析结果是否受到了以上因素的影响。
综上所述，如果您对被测粒子的形状和真实物理尺寸等参数很关注，且粒径大于1μm，不妨考虑CANTY成像式粒度分析仪，体验一种更适合您的全新粒子分析技术。
