Ein neues beugungsbasiertes Laser-Messverfahren zur Teilchengrößenmessung (A New Diffraction-based Laser Measuring Principle for Particle Sizing)

Abstract

Abstract Die vorliegende Arbeit beschreibt ein neues laseroptisches Messprinzip zur Messung des Durchmessers von in Fluiden suspendierten Kleinstteilchen bis hinunter in den Mikrometerbereich. Das neue Verfahren kann auf zwei Arten realisiert werden. Bei der ersten Version (sendeseitige Rotation) wird ein Laserstrahl in einem zuvor definierten Winkelbereich während der Messung um das zu analysierende Teilchen geführt, wobei das sich hinter dem Teilchen ergebende Beugungsmuster im Raum mitgedreht und über einen Punktdetektor geführt wird. Bei der zweiten Variante (empfangsseitige Rotation) erfolgt die Beleuchtung des zu analysierenden Teilchens feststehend und das für den Teilchendurchmesser charakteristische Beugungsmuster wird über einen Drehspiegel hinter dem Teilchen im Raum gedreht und über einen Punktdetektor geführt. In beiden Fällen detektiert ein einfacher Punktdetektor das über ihn hinwegstreichende Beugungsmuster des zu analysierenden Teilchens als zeitveränderliches Signal. Dieses Signal kann anschließend im Zeitbereich oder im Frequenzbereich ausgewertet werden. Aus der Information aus vielen Einzelteilchenmessungen kann die Teilchengrößenverteilung bestimmt werden.