レーザー回折

静的光散乱を使用した粒子径測定（レーザー回折による粒子径の決定）
粉末または分散を指定するパラメーターとしての粒子径分布は、多くのアプリケーションで中心的な役割を果たします。例としては、建設資材（砂、セメント）、医薬品、石灰石、セラミック、着色顔料、肥料、乳濁液などがあります。用途の範囲は恒久的に拡大しているため、サイズ範囲、測定時間、再現性に関する測定方法に対する要件が高まっています。特に、測定範囲の限界に近いサイズの粒子の正確で再現性のある検出、および非常に小さい粒子（ナノメートルの範囲）と大きい粒子（低いミリメートルの範囲）の粒子径の同時測定により、ポリモーダルまたは非常に広く分布しているサンプルには課題があります。最先端のレーザー回折分析器--- Bettersizer S3 Plusレーザー粒度分析計は、非常に小さな粒子の後方散乱光を検出するための光学ベンチの革新的な設計と、統合された高粒子による大きな粒子の検出により、これらのタスクを解決します高速CCDカメラまたは静的光散乱の組み合わせ。

燃料電池/バッテリー
Bettersize機器は、粒子径分布、かさ密度、タップ密度、およびその他のカソードおよびアノード材料の物理的特性データを提供し、燃料電池の技術開発と性能向上に貢献します。
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医薬品開発
Bettersize機器は、医薬品の研究、開発、製造の全プロセスに貢献できるように、粒子径分布と粉末の物理的性能のテストデータを提供します。粒度測定は製薬業界にとって非常に重要です
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農薬分析
ベターサイズの機器は、あらゆる種類の懸濁剤の粒子径測定と粒子形状分析に必要なツールです。国際標準、高性能、高精度のBettersize粒子径分析装置は、農薬業界の粒度分析試験への信頼を高めます。
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塗料、インク、顔料、コーティング
Bettersize機器は、塗料、インク、コーティング製品の粒子径分布や粉体流動性などの物理データを提供します。粉体塗装の製造では、粒子径のテストが非常に重要です。
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化学薬品
Bettersize機器は、化学物質の粒子径、粒子形状、および粉体特性の研究および生産管理で広く使用されています。
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鉱業および鉱物
ベターサイズの粒子径と粒子形状分析機器は、あらゆる種類の鉱業および鉱物の研究、製造、および応用で広く使用されており、有利な利益をもたらしています。
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3Dプリントと金属粉体
金属の粒子径分布と粒子形状分析データを提供します。
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セラミックス
Bettersize装置は、セラミック製品の粒度分布試験と生産管理を提供します。
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エレクトロニクス
Bettersize装置は、電子製品の原材料の粒子径分布テストと粒子形状テストを提供します。
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研磨剤
Bettersize装置は、炭化ケイ素、ガーネット、ダイヤモンド、コランダム、酸化アルミニウムの粒子径分布と粒子形状分析を提供します。
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セメント
Bettersize装置は、セメント製品の粒子径分布と粉体物性データを提供します。
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土壌と土砂科学
Bettersize装置は、土壌および堆積物サンプルの粒子径分析および砂含有量分析データを提供します。
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石油および石油化学製品
粒子径は、石油化学産業において非常に重要なパラメーターです。
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石炭産業
Bettersize装置は、石炭産業製品（石炭、石炭水スラリー、石炭灰）の粒子径分析データを提供します。
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食品および飲料
食品および飲料業界の粒子径分布テストは、品質と生産効率を改善するために必要なデータを提供します。
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Bettersizer S3 Plus
粒子径：0.01〜3500μm
粒子形状：2〜3500μm

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Bettersizer S3
粒子径：0.01〜3500μm
粒子形状：100〜3500μm

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Bettersizer 2600
粒子径：0.02〜2600μm（ウェット）
/ 0.1〜2600μm（乾）

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Bettersizer ST
粒子径：0.1〜1000µm

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測定方法

静的光散乱では、レーザー光（単色のコヒーレント光）が粒子と相互作用します。粒子は粒子径で特徴付けられる必要があります。粒子のサイズに応じて、光波は粒子によって特徴的な方法で散乱されます。粒子が大きいほど、前方への散乱が大きくなります。粒子が約100 nm小さいと、散乱強度はすべての方向でほぼ同じになります。

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異なるサイズの粒子でのレーザー回折

散乱強度は、角度（光散乱強度分布）に応じて静止型検出器によって決定されます。 0.02〜165°の連続的な角度範囲で散乱強度の測定を保証できる、Bettersizer S3 Plusレーザー散乱粒子径分布測定装置などの最先端のレーザー回折システム。たとえば、順方向、横方向、逆方向です。これは、いわゆるダブルレンズ設計と斜入射光学系（DLOIOSテクノロジー）によって実現されます。フーリエレンズ（集光レンズ）は、レーザーと粒子の間、および粒子と検出器の間に配置されます。粒子は、平行レーザービーム内の光と相互作用します。これは、散乱光が非常に大きな角度（後方散乱方向）でも検出できるため、非常に小さな粒子でも正確に測定できるという利点があります。 DLOIOSテクノロジーのおかげで、従来の測定セットアップの問題も回避できます。したがって、対応する粒子サイズ測定範囲に適したレンズを測定の前に選択する必要はありません（フーリエ光学と比較して）。また、すべての粒子が1つの平面内にない場合でも、異なる粒子から検出器までの距離に起因する測定の不正確さはありません。（逆フーリエ光学と比較して）。

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Bettersizer S3 PLUSおよびCCDカメラシステム（x0.5とx10）の革新的なDLOIOS技術の概略図

測定された散乱スペクトルから粒子サイズ分布を計算するために、フラウンホーファーまたはMIEのいずれかの理論が適用されます。 FRAUNHOFER理論は、不透明な粒子と球形の粒子の仮説に基づいています。散乱パターンは薄い不透明な2次元プレートに対応します。回折はエッジでのみ発生します。したがって、この計算に材料の追加の光入力定数は必要ありません。
対照的に、MIE理論は、実質的に半透明で球形の粒子の仮説を使用しています。つまり、光は物質に浸透し、粒子の原子で弾性的に散乱します。粒子と液体の複素屈折率の知識も必要です。この理論は、あらゆるサイズの粒子に適用できます。
次の図は、Bettersizer S3 Plusで測定された、炭酸カルシウム粉末の体積関連の粒子径分布の例を示しています。

レーザー回折測定例

累積スループット曲線Q3（青）と結果のヒストグラム（q3、黒いバー）を見ることができます。

文学と規範
ISO 13320 –粒子径分析–レーザー回折法