Laserbeugung Partikelanalyse

Hier sind nur einige Beispiele dafür, wie die Laserbeugung einen Mehrwert für den Sprühbetrieb bringt.

• Düsenauswahl und Optimierung der Betriebsbedingungen
  Ein pharmazeutisches Unternehmen wollte die optimalen Betriebsbedingungen für die von ihm verwendete Düse bestimmen. Es gab spezifische Anforderungen an die Tropfengröße, um das gewünschte Endprodukt zu erhalten, aber die Flüssigkeitsdurchflussrate war vorgegeben. Spraying Systems Co. testete zahlreiche Düsen über eine Reihe von Bedingungen für den Zerstäubungsluftdurchsatz, um die beste Düse zu ermitteln und festzustellen, welche Betriebsbedingungen die gewünschte Tropfengrößencharakteristik mit dem Sprühmaterial des Kunden erzielten.

• Sprühtrocknung Tröpfchen-/Pulvermessung
  In der Sprühtrocknungsindustrie werden Produkte typischerweise in flüssiger Form gemischt und dann durch einen Trocknungsturm geleitet, um ein trockenes, pulverförmiges Endprodukt zu erzeugen. Das Laserbeugungsinstrument kann sowohl die anfängliche Tröpfchenform, die von der Düse erzeugt wird, als auch die nachgelagerte getrocknete Pulverform des Produkts messen. So können die Düsenparameter direkt korreliert und letztendlich optimiert werden, um das gewünschte getrocknete Produkt für den Prozess des Kunden bereitzustellen.

Laserbeugungs-Partikelanalysegeräte sind gut ausgestattet, um schnell die Tröpfchengrößenverteilung für verschiedene Düsen und / oder Betriebsbedingungen zu messen. Ein Vergleich kann dann schnell durchgeführt werden, um die optimale Einstellung zu bestimmen. Diese Geräte eignen sich auch gut für wiederholbare Messungen aufgrund der begrenzten Optimierungsparameter des Anwenders, der automatischen Einstellung des Setups und der unkomplizierten Nachbearbeitung der Daten. Darüber hinaus kann die Beugungstechnik sowohl auf Flüssigkeitströpfchen als auch auf feste Partikel (Pulver) zur Größenbestimmung angewendet werden.

Der Größenbereich der Tröpfchen wird durch die Empfangsoptik begrenzt, die das Beugungsmuster auf den Diodenarraydetektor refokussiert. Um diesen Prozess zu optimieren, ist die Sympatec Laserbeugungseinheit mit mehreren Linsen ausgestattet und kann den Fokus und die Ausrichtung jedes Linsenpakets automatisch einstellen.

Die Laserbeugungsmethode liefert nur Informationen zur Tröpfchengröße. Aufgrund der gestreuten Laserlichtquelle eignet sich diese Methode am besten für Sprühmuster mit einer geringen Tröpfchenkonzentration.

Bei dieser Laserbeugungsmethode wird eine kollimierte Laserlichtquelle verwendet, um diffuses paralleles Licht zu erzeugen. Wenn Tröpfchen den Laserstrahl durchlaufen, wird ein Beugungsmuster durch Interferenz verschiedener Lichtwellen erzeugt, die durch oder um ein Tröpfchen oder Partikel herum laufen. Dies führt zu Lichtwellen mit hoher und niedriger Intensität, die in Richtung eines empfangenden Diodenarrays projiziert werden. Das Dioden-Array ist eine Reihe von halbkreisförmigen Detektoren, die das Beugungsmuster messen, während es am Array vorbeigeht und sich darauf zentriert. Kleinere Tröpfchen projizieren aufgrund ihrer großen Oberflächenkrümmung ein größeres Beugungsmuster, während größere Tröpfchen eine kleinere Krümmung und ein kleineres Beugungsmuster aufweisen. Nachdem viele Tröpfchen den Messbereich durchlaufen haben, entwickelt sich eine Tröpfchengrößenverteilung.