Laserbeugungsspektrometer

Das Institut für Partikeltechnik verfügt über das Laserbeugungsspektrometer Helos der Firma Sympatec. Mit ihm können Partikelgrößenverteilungen trockendispergierter und suspendierter Partikel im Größenbereich von 0,1 µm – 875 µm ermittelt werden.

Die Laserbeugung basiert auf der Auswertung des Beugungsmusters von Partikeln deren mit Pi multiplizierter Durchmesser größer als die Wellenlänge des verwendeten Lichts ist. Wird paralleles, monochromatisches Licht an einem Partikel gebeugt, so entsteht hinter dem Partikel ein charakteristisches Beugungsmuster in Form konzentrischer Ringe unterschiedlicher Lichtintensität. Die Abstände zwischen den Ringen sowie die Lichtintensität der Ringe sind abhängig von der Partikelgröße. Das erste Minimum, das bei kreisförmigen Objekten dem ersten dunklen Ring eines Beugungsmusters entspricht, ist um so weiter nach außen, d.h. zu größeren Radien verschoben, je kleiner das Objekt ist, das die Beugung verursacht. Durch Verwendung einer optischen Apparatur ist es möglich, die Beugungsmuster einer großen Anzahl von Partikeln zu überlagern (siehe Abbildung).

Das Laserbeugungsspektrometer detektiert die Intensitätsverteilung des gebeugten Lichts mit einem in der Regel halbkreisförmigen Multielementdetektors und berechnet daraus eine Partikelgrößenverteilung ideal kugelförmiger Partikel, die theoretisch ein gleiches Beugungsbild ergeben würde.