光纤式后向散射纳米颗粒测量装置研究

摘要

针对传统动态光散射法无法测量高浓度溶液中纳米颗粒粒径问题，本文通过分析动态光散射的时域自相关理论，研制出基于后向动态光散射法的一体化光纤探头，克服了传统动态光散射法的缺陷。本文主要研究内容如下：
　　1、传统动态光散射法测量纳米颗粒溶液时，多重散射效应往往在相对较低的浓度时就开始显现其影响，因此开发可用于检测高浓度纳米颗粒的动态光散射技术首先应着眼于减弱多重散射影响。
　　2、本文采用减小散射光程的方法来减弱多重散射影响，并研究光纤探头空间相干性问题。通过对影响空间相干性的几个因素（空间相干角、相干面积以及散射体积）进行分析得出提高光纤探头相干性的方法。
　　3、依据满足空间相干性的判据，在分析光纤探头结构参数的基础上，给出后向散射式光纤探头结构参数的最优设计方法。
　　利用本文设计的光纤式一体化探头，分别对不同浓度的标准颗粒溶液进行测量，测量结果表明本文设计的光纤式后向散射纳米颗粒测量装置，不仅能够测量低浓度溶液，而且也能测量传统装置不能测量的高浓度溶液，由于探头设计符合空间相干性要求，因此输出信号的信噪比高，测量结果相对偏差<5％，测量重复性<5%，较传统设备更加准确。

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第一章 绪 论

1.1课题的研究背景及国内外研究现状

1.2 解决多重散射影响的方法

1.3本文主要研究内容

第二章 后向式动态光散射颗粒测量法原理

2.1动态光散射法纳米颗粒粒径测量原理

2.2光纤式后向散射测量法

2.3满足空间相干性的判据

2.4本章小结

第三章 光纤式测量装置的设计

3.1光纤探头的设计

3.2光源选择

3.3光电倍增管

3.4光子相关器

3.5本章小节

第四章 实验及数据分析

4.1实验样品制备

4.2实验装置

4.3实验及数据分析

4.4实验结论

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢