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tm - Technisches Messen

Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik

[TM - Technical Measurement: A Platform for Methods, Systems, and Applications of Measurement Technology
]

Editor-in-Chief: Puente León, Fernando / Zagar, Bernhard

12 Issues per year


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ISSN
2196-7113
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Ein neues beugungsbasiertes Laser-Messverfahren zur Teilchengrößenmessung (A New Diffraction-based Laser Measuring Principle for Particle Sizing)

B. Ruck / B. Pavlovski
Published Online: 2009-09-25 | DOI: https://doi.org/10.1524/teme.70.1.25.22679

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschreibt ein neues laseroptisches Messprinzip zur Messung des Durchmessers von in Fluiden suspendierten Kleinstteilchen bis hinunter in den Mikrometerbereich. Das neue Verfahren kann auf zwei Arten realisiert werden. Bei der ersten Version (sendeseitige Rotation) wird ein Laserstrahl in einem zuvor definierten Winkelbereich während der Messung um das zu analysierende Teilchen geführt, wobei das sich hinter dem Teilchen ergebende Beugungsmuster im Raum mitgedreht und über einen Punktdetektor geführt wird. Bei der zweiten Variante (empfangsseitige Rotation) erfolgt die Beleuchtung des zu analysierenden Teilchens feststehend und das für den Teilchendurchmesser charakteristische Beugungsmuster wird über einen Drehspiegel hinter dem Teilchen im Raum gedreht und über einen Punktdetektor geführt. In beiden Fällen detektiert ein einfacher Punktdetektor das über ihn hinwegstreichende Beugungsmuster des zu analysierenden Teilchens als zeitveränderliches Signal. Dieses Signal kann anschließend im Zeitbereich oder im Frequenzbereich ausgewertet werden. Aus der Information aus vielen Einzelteilchenmessungen kann die Teilchengrößenverteilung bestimmt werden.

Abstract

The paper describes a new laser–optical measurement principle for particle diameters down to the micrometer range. The new principle can be realized in two versions. In the first version, a laser beam is rotated around a particle within a defined angular range, whereby the resulting diffraction pattern behind the particle is swept across a point detector. In the second version, the illumination of the particle under consideration is fixed in space and the resulting characteristic diffraction pattern behind the particle is rotated and swept over a point detector by means of a rotating mirror. In both cases, a simple point detector detects a time–varying signal which is equivalent to the diffraction pattern of the particle. This signal can be evaluated in time or frequency domain. From many single particle measurements, the particle size distribution can be determined.

About the article

Published Online: 2009-09-25

Published in Print: 2003-01-01


Citation Information: tm – Technisches Messen/Sensoren, Geräte, Systeme, Volume 70, Issue 1/2003, Pages 25–37, ISSN (Print) 0171-8096, DOI: https://doi.org/10.1524/teme.70.1.25.22679.

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[1]
Ye Yang, Zhenxi Zhang, Xinhui Yang, Joon Hock Yeo, LiJun Jiang, and Dazong Jiang
Journal of Biomedical Optics, 2004, Volume 9, Number 5, Page 995

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