Laser Distribution

حيود الليزر: أداة قوية لتحليل حجم الجسيمات

في عالم علوم المواد، فإن فهم حجم وتوزيع الجسيمات أمر بالغ الأهمية. من تركيبات الأدوية إلى عمليات التصنيع، يلعب تحليل حجم الجسيمات الدقيق دورًا حيويًا في ضمان جودة المنتج وأدائه. إحدى التقنيات المستخدمة على نطاق واسع لهذا الغرض هي **حيود الليزر**.

مبدأ حيود الليزر:

يستخدم حيود الليزر، المعروف أيضًا باسم **تحليل حجم الجسيمات بالليزر**، ظاهرة تشتت الضوء لتحديد توزيع حجم الجسيمات في عينة. عند تمرير شعاع ليزر عبر تعليق أو مسحوق، تُشتت الجسيمات الضوء بنمط معين. **الزاوية** التي يُشتت عندها الضوء مرتبطة مباشرة **بحجم الجسيمات**.

كيف يعمل:

1. تحضير العينة: يتم تشتيت العينة في وسط مناسب (سائل أو هواء) لضمان تعليق الجسيمات بشكل فردي.
2. إضاءة الليزر: يتم توجيه شعاع ليزر عبر العينة المُشتتة.
3. تشتت الضوء: تُشتت الجسيمات الموجودة في العينة ضوء الليزر بزوايا مختلفة اعتمادًا على حجمها.
4. الكشف: تلتقط أجهزة كشف متخصصة الضوء المشتت من زوايا مختلفة.
5. تحليل البيانات: تحلل خوارزميات برامج متطورة نمط التشتت لحساب توزيع حجم الجسيمات.

فوائد حيود الليزر:

• نطاق حجم واسع: يمكن لحيود الليزر قياس الجسيمات من بضع نانومترات إلى عدة ملليمترات.
• تحليل سريع: تُعد العملية سريعة نسبيًا، وتوفر النتائج في غضون دقائق.
• غير مدمر: لا تُلحق هذه الطريقة أي ضرر بالعينة، مما يجعلها مناسبة للمواد الثمينة أو الحساسة.
• دقة عالية: توفر التقنية دقة عالية في تحديد توزيع حجم الجسيمات.
• تطبيقات متنوعة: تنطبق تقنية حيود الليزر على مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك المساحيق والتعليقات والمحاليل المستحلبة والبخاخات.

توزيع الليزر: فهم توزيع حجم الجسيمات:

واحدة من النتائج الرئيسية لتحليل حيود الليزر هي **توزيع حجم الجسيمات**. يمثل هذا التوزيع **النسبة المئوية للحجم** للجسيمات داخل نطاقات حجم محددة. على سبيل المثال، قد يُظهر توزيع حجم الجسيمات أن 20٪ من العينة تتكون من جسيمات تتراوح بين 10 و 20 ميكرومتر، بينما 50٪ تتراوح بين 20 و 50 ميكرومتر، و 30٪ المتبقية أكبر من 50 ميكرومتر.

تطبيقات حيود الليزر:

تجعل تنوع تقنية حيود الليزر منها أداة قيمة عبر مختلف الصناعات:

• الصيدلة: ضمان توصيل دواء موحد، والتحكم في معدلات الذوبان، وتحسين تركيبات الأقراص.
• مستحضرات التجميل: تركيب محاليل مستحلبة وتعليقات مستقرة لمنتجات العناية بالبشرة ومستحضرات التجميل.
• معالجة الأغذية: ضمان الاتساق في منتجات الأغذية، وتحسين عمليات الطحن والطحن، وتحليل توزيع حجم المكونات.
• الخزفيات: التحكم في حجم وتوزيع الجسيمات في مساحيق السيراميك لتحقيق الخصائص المطلوبة.
• المراقبة البيئية: تقييم توزيع حجم الملوثات في الهواء والمياه.

الاستنتاج:

تُعد تقنية حيود الليزر أداة أساسية لفهم حجم الجسيمات وتوزيعها في مختلف المواد. تُتيح قدرتها على توفير تحليل دقيق وسريع عبر نطاق حجم واسع منها تقنية قيمة في التطبيقات البحثية والتطويرية ومراقبة الجودة. من خلال استخدام حيود الليزر، يمكن للصناعات تحسين عملياتها، وتحسين أداء المنتج، وضمان السلامة والفعالية.