颗粒表征的光学技术及应用

 本书从对颗粒体系与颗粒表征的一般知识介绍出发，通过对光散射理论的实用性讨论，系统总结了颗粒测量的基本原理和各种表征方法，如光散射技术和光学计数法、激光粒度法、光学图像分析法、颗粒跟踪分析法、动态光散射法和电泳光散射法，涵盖了最新的技术发展以及市场上最新的仪器产品，对每种技术相关的仪器构造与使用、数据采集与结果分析进行了详细说明。关于颗粒表征的标准化也有专门的介绍。

 本书适合于颗粒表征和光学领域的科研人员、高校教师和学生、企业相关技术人员阅读。

 

 当代颗粒表征技术是随着20世纪60年代激光的诞生、70年代起始的遵循摩尔定理的微电子技术飞跃，以及20世纪60年代光导纤维的付诸实践应用而起步发展起来的。在这之前，颗粒表征技术基本都是手动的或半机械化的，所能表征的也都是微米尺度以上的颗粒。半个多世纪以来，当代颗粒表征领域已有了几十种技术，能够表征粉体、悬浮液、气溶胶、微细气泡等各类颗粒体系的多项物理特性。在从纳米至10厘米八个粒径数量级内应用广泛的技术中，远超过半数以上与光有关。这些方法所得到结果的准确性与精确性都是传统方法所不能比拟的，其操作的便利性、规范性更是使得那些传统方法除了筛分还在某些行业继续使用以外，其他的基本都已退出了历史舞台。

 在应用范围中，用于表征在各类介质内10微米以上固体颗粒的技术在世纪交界之际已基本完成并趋于成熟，当然仍在不断地完善。近一、二十年内表征技术的主要创新与发展是用于亚微米与纳米尺度内各类颗粒的表征，以及用于液滴（气溶胶、喷雾剂）和气泡的表征上。其中较为突出的是伴随着高容量、大面积的快速光电探测器发展而来的颗粒跟踪分析法与图像动态光散射法，以及包括彩色或全息分析的各类显微图像法。表征的特性也从一维的球状颗粒粒径向多维发展，也即二维的颗粒表面、三维的颗粒形状、与四维结合时空的颗粒体系动态表征。越来越多的技术开始提供浓度与计数的测量。

 本书从对颗粒体系与颗粒表征的一般知识介绍出发，通过对光散射理论的实用性讨论，引出了当代颗粒表征技术中应用广泛的六种方法：光学计数法、激光粒度法、光学图像分析法、颗粒跟踪分析法、动态光散射法，与电泳光散射法。在综述了颗粒表征技术的标准化现状后，以对其他颗粒表征技术的点卯式介绍结尾，并以27种粒径测量技术涵盖的粒径范围图作为全书的句号。为了提供尽可能全面但又不过度的参考资料，本书所引的一千多篇文献集中在原始论文、对技术发展具有决定性的关键论文或书籍，以及截至本书完稿时的新发展，涵盖了从1809年首次微电泳法测量电泳迁移率的实验至2021年5月研究颗粒定向运动影响动态光散射测量的报告。