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激光粒子計數器的兩種激光器特點及原理

激光粒子計數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計數器品牌很多,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。

  氣體激光器能夠生産強烈的單色光,有時甚至是偏振光。氣體激光器産生准直高斯光束,而半導體激光器則産生出一個小的發散點光源,通常發散光有兩個不同的軸,並且總是出現多種模式。

  由于發散光具有多軸性,半導體激光器通常都有一個橢圓形的輸出,這帶來了一定的挑戰,也帶來了一定的優勢。

  不同軸的散射光意味著要麽勉強接受這一橢圓形的輸出,要麽設計一套複雜而昂貴的光學鏡來做補償。另一方面,橢圓光束很適合用于某些應用,利用長軸,可以得到更好的覆蓋範圍。

  總之,氦氖激光器的輸出“直接可用,無需增加任何光學元件。要想産生類似于氦氖激光器的光束,從半導體激光器出來的光必須經過透鏡聚焦,這會導致光能的損耗。但是,半導體激光器的成本低、體積小、工作電壓低、功耗小,成爲粒子計數器的優先選擇。

  在要求高靈敏度的應用中,氦氖激光器可以用于開式腔模式,産生很大的功率。因爲樣本要通過光學空腔諧振器,當粒子濃度較高時,激光會中斷(無法維持“Q因子),所以此時這種類型的激光不適用。

  總之,激光粒子粒度分析器是用物理的方法測試固體顆粒的大小和分布的一種儀器。根據測試原理的不同分爲沈降式粒度儀、沈降天平、激光粒度儀、光學顆粒計數器、電阻式顆粒計數器、顆粒圖像分析儀等。

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