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顆粒表征的光學技術及應用 版權信息
- ISBN：9787122412690
- 條形碼：9787122412690 ; 978-7-122-41269-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
顆粒表征的光學技術及應用 本書特色
適讀人群 ：本書適合于顆粒表征和光學領域的科研人員、高校教師和學生、企業相關技術人員閱讀。當代顆粒表征技術是隨著20世紀60年代激光的誕生、70年代起始的遵循摩爾定理的微電子技術飛躍，以及20世紀60年代光導纖維的付諸實踐應用而起步發展起來的。在這之前，顆粒表征技術基本都是手動的或半機械化的，所能表征的也都是微米尺度以上的顆粒。半個多世紀以來，當代顆粒表征領域已有了幾十種技術，能夠表征粉體、懸浮液、氣溶膠、微細氣泡等各類顆粒體系的多項物理特性。在從納米至10厘米八個粒徑數量級內應用廣泛的技術中，遠超過半數以上與光有關。這些方法所得到結果的準確性與精確性都是傳統方法所不能比擬的，其操作的便利性、規范性更是使得那些傳統方法除了篩分還在某些行業繼續使用以外，其他的基本都已退出了歷史舞臺。 在應用范圍中，用于表征在各類介質內10微米以上固體顆粒的技術在世紀交界之際已基本完成并趨于成熟，當然仍在不斷地完善。近一、二十年內表征技術的主要創新與發展是用于亞微米與納米尺度內各類顆粒的表征，以及用于液滴（氣溶膠、噴霧劑）和氣泡的表征上。其中較為突出的是伴隨著高容量、大面積的快速光電探測器發展而來的顆粒跟蹤分析法與圖像動態光散射法，以及包括彩色或全息分析的各類顯微圖像法。表征的特性也從一維的球狀顆粒粒徑向多維發展，也即二維的顆粒表面、三維的顆粒形狀、與四維結合時空的顆粒體系動態表征。越來越多的技術開始提供濃度與計數的測量。 本書從對顆粒體系與顆粒表征的一般知識介紹出發，通過對光散射理論的實用性討論，引出了當代顆粒表征技術中應用廣泛的六種方法：光學計數法、激光粒度法、光學圖像分析法、顆粒跟蹤分析法、動態光散射法，與電泳光散射法。在綜述了顆粒表征技術的標準化現狀后，以對其他顆粒表征技術的點卯式介紹結尾，并以27種粒徑測量技術涵蓋的粒徑范圍圖作為全書的句號。為了提供盡可能全面但又不過度的參考資料，本書所引的一千多篇文獻集中在原始論文、對技術發展具有決定性的關鍵論文或書籍，以及截至本書完稿時的新發展，涵蓋了從1809年首次微電泳法測量電泳遷移率的實驗至2021年5月研究顆粒定向運動影響動態光散射測量的報告。
顆粒表征的光學技術及應用 內容簡介
本書從對顆粒體系與顆粒表征的一般知識介紹出發，通過對光散射理論的實用性討論，系統總結了顆粒測量的基本原理和各種表征方法，如光散射技術和光學計數法、激光粒度法、光學圖像分析法、顆粒跟蹤分析法、動態光散射法和電泳光散射法，涵蓋了近期新的技術發展以及市場上近期新的儀器產品，對每種技術相關的儀器構造與使用、數據采集與結果分析進行了詳細說明。關于顆粒表征的標準化也有專門的介紹。 本書適合于顆粒表征和光學領域的科研人員、高校教師和學生、企業相關技術人員閱讀。
顆粒表征的光學技術及應用 目錄
第1章 顆粒體系與顆粒表征 001
1．1 顆粒與顆粒體系 001
1．2 樣品制備 006
1．2．1 取樣過程 006
1．2．2 獲取實驗室樣品 007
1．2．3 實驗室樣品的縮分 009
1．2．4 *少待測樣品量 011
1．2．5 樣品分散 012
1．3 顆粒測量數據及其統計分析 018
1．3．1 數據的統計表達形式 018
1．3．2 基本統計參數 022
1．3．3 平均值 024
1．3．4 顆粒表征中的等效球 027
1．3．5 分布的分辨率 029
1．3．6 測量質量 030
參考文獻 032
第2章 光散射的理論背景 035
2．1 光散射現象與技術 035
2．2 光散射理論要點 039
2．2．1 光散射幾何 039
2．2．2 單個顆粒的光散射 040
2．2．3 顆粒的時間平均散射強度 053
2．2．4 顆粒的散射強度漲落 054
2．3 其他光學技術 059
2．3．1 靜態光散射 059
2．3．2 濁度法 062
2．3．3 背散射測量 064
2．3．4 顆粒場圖像全息法 064
2．3．5 穿越時間測量 065
2．3．6 飛行時間測量 066
2．3．7 聚焦光束反射法 066
2．3．8 頻率域光子遷移 067
2．3．9 相位Doppler法 067
2．3．10 熒光相關光譜 068
參考文獻 069
第3章 光學計數法 081
3．1 引言 081
3．2 儀器構造 083
3．2．1 光源 085
3．2．2 體積測量儀的光學 085
3．2．3 原位光譜儀的光學 088
3．2．4 光學響應 088
3．2．5 樣品部分 093
3．2．6 電子系統 097
3．3 測量結果與數據分析 098
3．3．1 校準 098
3．3．2 光學顆粒計數器參數測量 101
3．3．3 粒徑測量下限 102
3．3．4 粒徑測量的準確性 103
3．3．5 粒徑測量分辨率 104
3．3．6 計數的效率與準確性 105
3．3．7 液體監視器的數據分析 107
參考文獻 108
第4章 激光粒度法 113
4．1 引言 113
4．1．1 粒徑測量上限 115
4．1．2 粒徑測量下限 116
4．2 儀器 121
4．2．1 光源 122
4．2．2 樣品處理模塊 123
4．2．3 收集光學 127
4．2．4 探測系統 135
4．2．5 儀器校準與驗證 139
4．3 數據采集與分析 141
4．3．1 數據采集 141
4．3．2 數據分析 143
4．3．3 折射率效應 148
4．3．4 濃度影響 152
4．4 測量精確度與準確性 153
4．4．1 分辨率與精確度 153
4．4．2 測量準確性 155
4．4．3 顆粒形狀效應 157
參考文獻 161
第5章 光學圖像分析法 169
5．1 引言 169
5．2 圖像獲取 171
5．2．1 入射光部分 171
5．2．2 靜態圖像法樣品導入 173
5．2．3 動態圖像法樣品導入 174
5．2．4 圖像采集設備 179
5．3 圖像分析 181
5．3．1 分割 181
5．3．2 邊緣及閾值 184
5．3．3 邊緣上的顆粒 185
5．4 顆粒形狀表征 187
5．4．1 形狀測量系數 189
5．4．2 形狀描述符 190
5．4．3 顆粒色彩表征 192
5．5 儀器設置、校準與驗證 193
5．5．1 儀器設置 193
5．5．2 儀器校準與驗證 195
參考文獻 196
第6章 顆粒跟蹤分析法 199
6．1 引言 199
6．2 儀器與測量參數 200
6．2．1 儀器組成 200
6．2．2 顆粒的識別和跟蹤 204
6．2．3 濃度測量 206
6．2．4 熒光測量 206
6．2．5 散射強度測量 206
6．2．6 zeta電位測量 207
6．2．7 儀器驗證 207
6．3 樣品與數據 208
6．3．1 樣品 208
6．3．2 測量范圍 210
6．3．3 測量數據的質量 213
6．4 顆粒跟蹤分析法的其他考慮因素 217
6．4．1 Stokes-Einstein公式的適用性 217
6．4．2 顆粒必須只有所跟蹤的運動 218
參考文獻 219
第7章 動態光散射法 221
7．1 引言 221
7．2 儀器組成 223
7．2．1 光源 223
7．2．2 入射光部分 224
7．2．3 樣品池模塊 226
7．2．4 散射光探測元件 227
7．2．5 探測器 229
7．2．6 電子線路 230
7．2．7 相關器 230
7．2．8 頻率分析 233
7．2．9 多角度測量 234
7．2．10 圖像動態光散射 236
7．2．11 在線動態光散射測量 238
7．2．12 自混合激光干涉儀 239
7．2．13 實驗注意事項 239
7．3 數據分析 241
7．3．1 自相關函數衰變常數分析 242
7．3．2 頻率分析 251
7．3．3 擴散系數分析 253
7．3．4 粒度分析 255
7．3．5 分子量分析 261
7．3．6 準確度與分辨率 262
7．4 測量濃懸浮液 263
7．4．1 光導纖維探頭（光極） 264
7．4．2 交叉相關函數測量 265
7．4．3 擴散波光譜 267
參考文獻 269
第8章 電泳光散射法 281
8．1 引言 281
8．2 zeta電位與電泳遷移率 282
8．2．1 zeta電位 282
8．2．2 電泳遷移率 286
8．2．3 電泳遷移率的測量 288
8．3 電泳光散射儀器 289
8．3．1 外差法測量 290
8．3．2 頻移器 293
8．3．3 樣品池 294
8．3．4 電場 302
8．3．5 多角度測量 303
8．3．6 信號處理 304
8．3．7 實驗注意事項 305
8．4 數據分析 306
8．4．1 自相關函數與功率頻譜 306
8．4．2 頻譜范圍與分辨率 310
8．4．3 電泳遷移率測量的準確性 313
8．5 相位分析光散射 315
參考文獻 317
第9章 顆粒表征的標準化 323
9．1 文本標準 324
9．1．1 國際標準 324
9．1．2 中國標準 329
9．2 標準物質、參考物質與標準樣品 332
9．2．1 什么是標準物質、參考物質與標準樣品？ 333
9．2．2 標準物質 335
9．2．3 參考物質的追溯性 336
9．2．4 顆粒表征中的標準物質與參考物質 338
9．3 標準化組織 345
9．3．1 國際標準化組織 345
9．3．2 中國標準化組織 347
參考文獻 349
第10章 其他顆粒表征技術概述 351
10．1 電阻法：計數與粒度 351
10．1．1 經典方法 351
10．1．2 可調電阻脈沖感應法 356
10．1．3 其他類型的電阻法技術 357
10．2 沉降法：粒度 358
10．3 篩分法：分級與粒度 361
10．4 色譜方法：分離與粒度 363
10．4．1 尺寸排阻色譜法 364
10．4．2 水動力色譜法 364
10．4．3 場流分離 365
10．5 超聲分析 366
10．5．1 超聲法：粒度 367
10．5．2 電聲效應：zeta電位 369
10．5．3 動態超聲散射法：顆粒動態與粒度 369
10．6 氣體物理吸附：粉體表面積與孔徑 370
10．6．1 低壓靜態體積法 370
10．6．2 高壓靜態體積法 373
10．6．3 流動氣體法 374
10．7 壓汞法：孔徑分析 374
10．8 空氣滲透法：平均粒度 375
10．9 毛細管流動孔徑分析法：通孔孔徑 375
10．10 氣體置換比重測定法：密度 377
10．11 核磁共振技術 378
10．11．1 脈沖場梯度核磁共振：粒度與孔結構 378
10．11．2 核磁共振弛豫時間比較法：顆粒總表面積 378
10．12 流動電位測量：zeta電位 379
10．12．1 DC流動電位法 379
10．12．2 AC流動電位法 380
10．13 共振質量測量：計數與粒度 380
10．14 亞微米氣溶膠測定：計數與粒度 381
10．15 顆粒表征技術小結 381
參考文獻 382
附錄1 符號 392
附錄2 Mie理論的球散射函數 395
附錄3 常用液體的物理常數 397
附錄4 常用分散劑 402
附錄5 用于分散一些粉體材料的液體與分散劑 404
展開全部
顆粒表征的光學技術及應用 作者簡介
許人良，20世紀80年代早期前往美國，在楊振寧曾任教的學校獲博士學位。曾在多家跨國企業內任研發、市場與管理等職位，為國際標準化組織資深專家與中國國家標準化管理委員會3個標準化委員會委員，為美國標準測試材料學會與化學學會的獲獎者。 在納米技術，科學儀器，膠體化學，材料表征，企業管理各項領域浸染近40多年，發表70篇論文與專利，以及顆粒表征專著Particle Characterization: Light Scattering Methods，索引4500以上（有發表清單）。美國ASTM貢獻獎；美國化學會best博士論文獎，美國狄縣多元文化獎，美國米樂瑪市終身貢獻獎 。1993年即為ISO專家及委員，長期擔任ISO TC24/SC4 WG17 Convenor與WG7 Vice Convenor，主持及執筆過多個國際標準。曾為美國麥克儀器公司中國區總經理，資深首席科學家；美國貝克曼科爾特儀器公司顆粒技術商務部主任；英國馬爾文儀器公司亞太區技術總監 。中國顆粒學會理事；中國顆粒學會顆粒測試專業委員會常務理事 ?全國顆粒表征與分檢及篩網標準化技術委員會（SAC/TC168）委員；全國顆粒表征與分檢及篩網標準化技術委員會顆粒分技術委員會（SAC/TC168/SC1）委員；全國微細氣泡技術標準化技術委員會（SAC/TC584）委員 。多本專業雜志審稿人（包括Particuology, Langmuir, Powder Technology, Journal of Applied Phycology, Journal of Visualized Experiments, Analytical Chemistry等）。曾為華東理工大學、上海師范大學兼職教授
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