Formulaction
5.3.1.2.1 自动测量设置 67 5.3.1.3 ‘中断测量’ 68 5.3.2 补充
69 5.3.2.1 文件属性
69 5.3.2.1.1 文件缺省指南 69 5.3.2.1.2 实验参数 69 5.3.2.2 类型 69 5.3.2.3 显示若干文件 69 5.3.2.4 图表 69 5.3.2.5 图形坐标
70 5.3.2.5.1 X轴 范围 70 5.3.2.5.2
Y轴 范围
70 5.3.2.5.3 改变所显示的区域 70 5.3.2.5.4 时间坐标 70 5.3.2.6 前后关系菜单 70 5.3.2.7 指向或选定曲线 70 5.3.2.8 曲线属性
71 5.3.2.8.1
T, Δ T, BS, ΔBS, λ 或λ* 的属性
71 5.3.2.8.2 温度特性
71 5.3.2.8.3
d(t) 或 (t), s(t) 或 l(t) 的特性 71 5.3.2.9 注明标记 71 5.3.2.10 曲线统计
71
5.3.2.11 在Microsoft Excel 或 在Microsoft Word上复制和粘贴数据 71 5.3.2.12 在Microsoft Excel 或在Microsoft Word复制和粘贴屏幕内容71 5.3.2.13 建立一个叠加文件 71 5.3.3 在无参照模式下的计算 72 5.3.3.1 参照模式或无参照模式 72 5.3.3.2 计算 λ或λ*
72 5.3.3.2.1 计算λ(t) 72 5.3.3.2.2 计算λ*(t)
72 5.3.3.3 计算 d(t) 或 (t), s(t), l(t)
72
5
TurbiSoft-LAB User Guide
5.3.3.4 对一点进行计算
5.3.3.4.1 计算λ 或λ* 5.3.3.4.2 计算 d 或 , s, l 5.3.3.4.3 计算 np 72 72 72 72 Formulaction
5.3.4 过程5.3.4.1 过程设置
6 73 73
TurbiSoft-LAB User Guide
1 安全警告
警告: 任何使用前应阅读本部分。
? The TURBISCAN Lab仪器属于数据采集处理仪器分类，符合下列安全标准： . NF EN 55022 (December 1994). . NF EN 50082-1 and -2 (June 1992). 因此，仪器符合 ? CE ? 标志规范。
? 分析仪可在15°C至 45°C下工作。
? 任何测量前应打开仪器电源30分钟。
? 仪器机盖打开时不能工作。
? 如遇任何问题，请与销售商联系。
? 关于保修，请与销售商联系。
Formulaction 7
TurbiSoft-LAB User Guide
2 仪器描述
2.1 定义
TURBISCAN Lab型分散稳定性分析仪属于一种光学仪器，用于浓缩胶体和分散体样品的特性分析。有三种型号：
? “标准型”: 这是一种独立使用的仪器，可实时显示反射光和投射光数值，带有条形码阅读器。 安装到电脑上的软件可采集和存储数据，建立和显示曲线，并计算不稳定速率。 ? “温控型” : 在“标准型”的基础上加上温度控制功能。
? “专家型”: 在“温控型”的基础上加上计算物理参数的功能。 其软件可建立 Lambda (光子平均自由步长) or Lambda* (光子传递平均自由步长), d (颗粒平均粒径), ? (颗粒体积浓度), s (颗粒平均比表面), l (颗粒间平均距离 ) 随时间的函数。分散相的折射率np 也可计算。
2.2 测量原理
待测样品装在一个圆柱形的玻璃测试室中。仪器采用脉冲近红外光源 (波长?air=880nm). 两个同步光学探测器分别探测透过样品的透射光(0° from the incident radiation, transmission sensor), 和被样品反射的反射光(135° from the incident radiation, backscattering detector).
透射光探测器
光源
反射光探测器
图 2.1
TURBISCAN Lab有两种工作模式：
? 扫描模式:
光学探测头延样品高度 (最高55 mm)扫描, 每40μm高度采集一次透射光和反射光数据。 透射光和反射光以％表示，其含义是相对标准样品(Latex suspension: 0.3 ?m – 10% and Silicone oil)的光通量的百分比。扫描曲线给出了透射光和反射光随样品高度的变化关系。这些曲线反映了在给定时间内微观特征。 通常，透射用于透明到浑浊的样品，而反射用于分析不透明样品。
? 固定模式:
投射光和反射光数据可每0.1秒采集一次，这取决于它们的变化速率。
仪器如因长期使用或温度变化造成电子信号漂移，可自动校验到正确数值。
Formulaction 8
TurbiSoft-LAB User Guide
2.3 反射理论 - ?*
2.3.1
反射物理模型
当一个电磁波发射到装在玻璃测试室的透明度低样品时，可获得由两部分组成的发射光斑(如图2.2所示)：
图2.2
- -
对应短步长光子的中央部分: it means photons that undergo a few scattering events before escaping from the medium.
对应长步长光子的圆形部分: it means photons that undergo a large number of scattering events before escaping from the medium.
TURBISCAN主要分析反射光斑的中央部分，因此，测量的反射光通量BS与?* 有关(BS约与?* 的平方根成反比):
BS?13??1?g?Qs?*2d?
式中 ?* 是光子在分散体系中的光子传递平均自由步长(transport mean free path)。
从物理学的角度，它是光子在分散体系中的平均渗透长度，它与颗粒体积浓度?成反比，与颗粒平均粒径d成正比。
2d?*?d,???3??1?g?Qs
式中 g(d) 和 Qs(d) 是由米氏理论(Mie theory)给出的光学参数。
因此，由仪器测量的反射光直接与颗粒体积浓度?和颗粒平均粒径d有关。
2.3.2 颗粒粒径影响
图2.3曲线(对数/对数座标, TURBISCAN实验数据和数字模拟)表示反射光与颗粒体积浓度?=1%时的乳胶颗粒平均粒径d的关系。
根据物理模型预测，测量数据和数字模拟均反映出，当粒径小于0.6 μm时，反射光随平均粒径d3/2 增大而增加，当粒径大于0.6 μm时，反射光随平均粒径d-1/2 增大而减少。
Formulaction 9
TurbiSoft-LAB User Guide