动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法的研究与分析.pdf

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1、第32卷第5期2010年10月光学仪器OPTICALINSTRUMENTSVOL32，No．5()ctober，2010文章编号：l005—5630(2010)05-0001一05动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法的研究与分析*陈璐玲，杨晖，郑刚，吴明华，李孟超(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：多重散射是传统动态光散射法测量纳米颗粒溶液浓度上限受到限制的主要原因。为此文中提出了动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法，通过改变颗粒入射光和散射光的偏振状态，降低颗粒间多重散射的影响。现利用Mie散射理论分析了入射光与散射光偏振状态之间的关系，并通过实验方法探知偏振光在散射

2、介质中的传输特性，揭示了在动态光散射中使用垂直偏振光作为入射光的实验依据。最后对动态线偏振光散射颗粒测量法和传统光子相关光谱测量法进行了实验及分析，通过两种方法的比较，验证了上述理论的正确性。关键词：动态光散射；纳米颗粒；偏振；Mie散射中图分类号：TN24文献标识码：Adoi：10．3969／j．isSn1005—5630．2010．05．001Researchand锄alysisofme嬲urementmethodfornanoparticlesizebasedonpolarizedlightdynamiclinescatteringCHENL“Zi咒g，yANGH删，ZHENGG‰犯g，

3、WUM；咒g九船，LIM舀行gc九口o(Sch∞lofopti阻l_ElectricalandcomputerEngineering，UIliversityofShallghaiforSdenceandTechnology，ShangIlai200093，Chim)Abstr躯t：Multiplescatte“ngisthemainreasonlirnitingmeasurementofnanoparticleconcentrationinthetraditionaldynamiclightscattering．Forthis，weproposedthemeasurementsystemfor

4、nano_particlesizebasedonpolarizedlightdynamiclinescattering，bychangingthepolarizationstateofincident1ightandscatteredlighttoreducetheimpactofmultiplescattering．Inthispaper，Miescatteringtheoryisusedtoanalyzetherelationshipbetweenthepolarizationstateofincidentlightandscatteredlight．Throughexperimental

5、methods，ascertainingthetransmissioncharacteristicsofpolarized1ightinscatteringrnedia，revealedtheexperimentalevidenceoftheuseofaverticaUypolarizedincidentlightindyn锄iclightscattering．Finallyexperimentalanalysisofthemeasurementsystemforp01arizedlightbasedondynamiclinescatteringandconventionalphotoncor

6、relationspectroscopy．Throughthecomparisonoftwomethodstoverifythecorrectnessoftheabove-mentionedtheory．1‘0yvro耐s：dynamic1ightscattering；nanoparticles；polarization；ⅣIiescattering引言在工业生产、科学研究以及日常生活领域等各个方面，广泛地存在着颗粒问题，颗粒粒度的大小及分布。收稿日期：2010-01—11基金项目：上海市优青项目和上海市科委纳米专项基金资助项目(0852nm06700)作者简介：陈璐玲(1985一)，女，浙江

7、宁波人，硕士研究生，主要从事光电精密测试技术方面的研究．·2·光学仪器第32卷控制着许多工艺生产过程，随着科学技术的日益发展完善，颗粒的粒度有不断减小的趋势。动态光散射技术就是进行纳米及亚微米颗粒粒径测量的有效方法[卜3l。在动态光散射测量技术中，应用光子相关光谱理论，研究散射光在某一固定空间位置的涨落现象来获取有用信息，其颗粒测量原理建立在颗粒的布朗运动基础之上。然而由于设计原理上的限制，经典动