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激光粒子计数器的两种激光器特点及原理

激光粒子计数器因其测试粒子数量及密度的准确性而深受洁净区检测人员的认可,目前市场上流行的激光粒子计数器品牌很多,但是,按照用于粒子计数的激光器的种类来划分,主要有两种:一种是气体激光器,如氦氖(HeNe)激光器和氩离子(arg-ion)激光器;另外就是半导体激光器。

  气体激光器发明于1960年,而半导体激光器发明于1962年。开始时这些激光器很贵,但是随着它们变成具有经济效益时,在粒子计数器中,就用气体激光取代了白光。而到了20世纪80年代末,在绝大多数场合下,更便宜的半导体激光器又取代了气体激光器。

  气体激光器能够生产强烈的单色光,有时甚至是偏振光。气体激光器产生准直高斯光束,而半导体激光器则产生出一个小的发散点光源,通常发散光有两个不同的轴,并且总是出现多种模式。

  由于发散光具有多轴性,半导体激光器通常都有一个椭圆形的输出,这带来了一定的挑战,也带来了一定的优势。

  不同轴的散射光意味着要么勉强接受这一椭圆形的输出,要么设计一套复杂而昂贵的光学镜来做补偿。另一方面,椭圆光束很适合用于某些应用,利用长轴,可以得到更好的覆盖范围。

  总之,氦氖激光器的输出“直接可用,无需增加任何光学元件。要想产生类似于氦氖激光器的光束,从半导体激光器出来的光必须经过透镜聚焦,这会导致光能的损耗。但是,半导体激光器的成本低、体积小、工作电压低、功耗小,成为粒子计数器的优先选择。

  在要求高灵敏度的应用中,氦氖激光器可以用于开式腔模式,产生很大的功率。因为样本要通过光学空腔谐振器,当粒子浓度较高时,激光会中断(无法维持“Q因子),所以此时这种类型的激光不适用。

  总之,激光粒子粒度分析器是用物理的方法测试固体颗粒的大小和分布的一种仪器。根据测试原理的不同分为沉降式粒度仪、沉降天平、激光粒度仪、光学颗粒计数器、电阻式颗粒计数器、颗粒图像分析仪等。

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