廣角散射光測量儀是一種用于研究光在不同介質中傳播特性的設備,尤其是對材料表面、氣體、液體以及固體物質的散射現象進行高精度測量的儀器。其工作原理基于光的散射理論,能夠測量物質對光的散射強度、散射角度、散射譜等多種參數。這些參數可以幫助研究人員理解物質的微觀結構、表面特性、顆粒分布等信息。廣泛應用于材料科學、環境監測、氣象學、氣體分析以及生物醫學等領域,尤其在分析透明或半透明物質的光學特性時具有獨特的優勢。

廣角散射光測量儀的核心原理是基于瑞利散射和米氏散射理論。這些散射模型描述了光與不同尺寸的粒子相互作用時的行為。光通過樣品時,遇到物質的微小顆粒或不均勻性,會發生散射。散射的光強度和方向取決于光的波長、散射粒子的尺寸、形狀以及材料的折射率等因素。
部分組成:
1.激光源:提供高穩定性的激光光束,通常為單色光,以保證測量的精確度。
2.光學系統:通過鏡頭和光纖將激光光束投射到樣品上,并接收散射光。光學系統的設計需要確保廣角范圍內的散射光都能被收集。
3.探測器:通過多個角度的探測器陣列來檢測散射光的強度。這些探測器通常位于光束的不同方向,用于獲取不同散射角度下的光強度數據。
4.數據處理單元:通過計算機系統對散射光的強度、角度以及其他相關信息進行分析處理,從而獲得樣品的散射特性。
5.樣品臺:可調節樣品的位置和角度,確保不同角度的散射光能夠被測量。
廣角散射光測量儀的優勢:
1.高精度:能夠提供高精度的散射光強度和角度數據,從而獲得更精確的物質微觀信息。
2.非破壞性:與傳統的實驗方法相比,具有非破壞性,適用于對樣品進行實時、無損的監測。
3.廣泛應用:由于其測量范圍廣、適用性強,能夠應用于多個領域,從材料科學到環境監測,再到生物醫學研究,涵蓋了眾多研究和工業領域。