레이저 회절 입자 분석기 (LDPA)

Sympatec HELOS 레이저 회절(LD) 및 기타 LD 입자 분석기 기기는 스프레이 기둥(영역) 내의 입자 크기 분포를 빠르고 정확하게 평가합니다.

레이저 회절(Laser Diffraction) 개요
레이저 장치는 조준된 광원을 제공하는데 사용되며 입자들이 레이저 빔을 통과할 때 수신 장치는 회절 패턴을 감지합니다. 이 방법은 많은 입자들을 빠르게 측정할 수 있으며 이 정보는 입자 분포를 개발하는데 사용됩니다. Spraying Systems Co.의 일반적인 측정 방법은 주어진 스프레이 거리에서 전체 스프레이에 대한 단일 입자 크기 분포를 얻기 위해 측정 영역을 통해 노즐 스프레이 기둥(영역)을 천천히 통과시키는 것입니다. 이러한 방식으로 여러 노즐 또는 여러 작동 조건에 대한 입자 크기를 신속하게 테스트하고 비교할 수 있습니다. Spraying Systems Co.는 주로 Sympatec HELOS 기기를 사용하지만 여러 Malvern 장치도 있습니다.

레이저 회절 분석의 고객 사례

다음은 레이저 회절이 스프레이 작업에 이점을 제공하는 방법에 대한 몇 가지 예시입니다.

  • 노즐 선택 및 작동 조건 최적화
    한 제약 회사는 사용 중인 노즐에 대한 최적의 작동 조건을 결정하기를 원했습니다. 원하는 최종 제품을 얻기 위해 입자 크기에 대한 특정 요구 사항이 있었지만 액체 유량은 미리 결정되었습니다. Spraying Systems Co.는 고객의 스프레이 재료를 사용하여 가장 좋은 노즐과 원하는 입자 크기 특성을 달성한 작동 조건을 결정하기 위해 다양한 미세분무 에어 유량 조건에 대해 수많은 노즐을 테스트했습니다.

  • 스프레이 드라이 입자 / 파우더(분말) 측정
    스프레이 건조 산업에서 제품은 일반적으로 액체 형태로 혼합된 다음 드라이 타워를 통과하여 최종 건조된 분말 제품을 생성합니다. 레이저 회절 기기는 노즐에서 생성된 초기 입자 형태와 제품의 분사된 건조 분말 형태를 모두 측정할 수 있습니다. 따라서 노즐 매개변수는 고객의 공정에 목표 건조 제품을 제공하기 위해 직접적으로 연관되며, 궁극적으로 최적화될 수 있습니다.

레이저 회절의 이점

레이저 회절 입자 분석기는 다양한 노즐 및/또는 작동 조건에 대한 입자 크기 분포를 신속하게 측정할 수 있도록 잘 갖춰져 있습니다. 그런 다음 비교를 신속하게 수행하여 최적의 설정을 결정할 수 있습니다. 이 기기는 또한 제한된 사용자 최적화 매개변수, 자동 설정 튜닝 및 간단한 데이터 후처리 요구 사항으로 인해 반복 가능한 측정에 매우 적합합니다. 또한, 회절 기술은 크기 평가를 위해 액체 입자뿐만 아니라 고체 미립자(분말)에도 적용될 수 있습니다.

입자 크기 범위는 회절 패턴을 다이오드 어레이 검출기에 다시 초점을 맞추는 수신 광학 장치에 의해 제한됩니다. 이 프로세스를 최적화하기 위해 Sympatec 레이저 회절 장치에는 여러 개의 렌즈가 장착되어 있으며 각 렌즈 패키지의 초점과 정렬을 자동으로 설정할 수 있습니다.

레이저 회절 방법은 입자 크기 정보만 제공합니다. 확산된 레이저 광원으로 인해 이 방법은 입자 농도가 낮은 스프레이 패턴에 가장 적합합니다.

Sympatec HELOS LD를 사용한 분석 방법

해당 레이저 회절 방법은 조준된 레이저 광원을 사용하여 확산 평행광을 제공합니다. 입자가 레이저 빔을 통과할 때 입자 또는 입자를 통과하거나 주변을 통과하는 다양한 광파의 간섭에 의해 회절 패턴이 생성됩니다. 그 결과 수신 검출기 다이오드 어레이를 향해 투사되는 고강도 및 저강도 광파가 발생합니다. 다이오드 어레이는 회절 패턴이 통과하여 어레이의 중심이 될 때 측정하는 일련의 반원형 검출기입니다. 작은 입자는 큰 표면 곡률(curvature)로 인해 더 큰 회절 패턴을 투영하는 반면, 큰 입자는 더 작은 곡률(curvature)과 더 작은 회절 패턴을 갖습니다. 많은 입자가 측정 영역을 통과한 후 입자 크기 분포가 개발됩니다.

예제 데이터

Sympatec Data
 
Drop Size Comparison
 
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