自清洗样品窗在动态颗粒图像技术的应用

一、 从静态图像仪到动态图像仪

早期的颗粒图像仪都是静态颗粒图像仪，基本上是基于显微镜设备改装的观测设备，制作静态样品，虽然在一定程度上解决了颗粒样品的形貌分析统计问题，但是也表现出了其固有的弱点，即因其参与观测统计的颗粒数量少，导致数据的代表性差。人为误差较大。

因此在上世纪90年代末国外就开始进行动态颗粒图像仪的研制，英、法德等国家均推出过动态颗粒图像测试设备。而在本世纪初，国内的上海理工、天津海洋研究所等机构也开始探索颗粒动态测试的有效方法。直到2007济南某厂家首次正式面向市场推出真正意义上国内第一台动态颗粒图像分析仪Winner100。中国才真正具有了动态颗粒图像分析能力。

二、 动态图像技术分析

对微小颗粒而言，成像光路系统放大倍率越大，其景深也就越小，这一点严重制约动态颗粒图像仪的发展，如何将流动中的颗粒约束到一个平面上，这是动态颗粒图像仪最关键部分。

目前国外现有的比较成熟的方式借鉴了细胞测量中的流体聚焦技术----鞘流技术，即将待测颗粒样品流入鞘液中，鞘液对其进行约束，形成一个一个从而获得清晰的颗粒图像。这种技术能够解决颗粒聚焦问题，但是其制备鞘液比较复杂，成本也很高，测量时间也较长，而且鞘液中的颗粒数量仍然不能够太多，因此对于颗粒测试的代表性仍然不强。关键部件鞘流池如果有大的颗粒进入很容易发生堵塞现象，清理疏通也都很费时费力。以国外很多粒度仪厂家也多采取这种实用价值有限的测试技术。

近年国内厂家推出一种新型技术，即以流体力学的原理，使用液流的压力将颗粒约束在样品窗表面，使其基本在一个焦平面上运动，使成像效果显著提高。但是问题随之而来，在样品窗表面运动时，经常有颗粒粘连在表面上，越积越多无法处理。因此，此方法的使用价值也大打折扣。2014年济南微纳颗粒推出了一款带超声波自清洗装置的样品窗，才真正解决了这种颗粒在样品窗上粘连的问题，使其实用化程度大大提高，现在在碳化硅、氧化铝等磨料相关等行业已经广泛开始使用，并得到了用户的高度认可。

三、 自清洗样品窗技术

在以往的动态图像仪中，样品窗污染就会造成测试结果的准确性差。因此样品窗必须每隔一至两周就必须拆卸下来清洗，去除附着在上面的颗粒残留，非常麻烦，而且有的样品自身带有粘性或者静电的，甚至在测试过程中就会粘连到样品窗上，严重影响测试结果。济南微纳推出的可以进行自清洗的样品窗，彻底解决了以上问题，大大减少了样品窗的清洗频次，增加了样品窗寿命，有的甚至可以终生不必拆洗。

   自清洗样品窗技术已经应用在微纳的Winner100D动态图像仪、Winner219动静态双模式全自动图像仪上，并解决了样品窗清洗问题。并且自清洗样品窗技术还可以应用在湿法激光粒度仪上，微纳也将进一步自清洗样品窗技术广泛的推广应用，为推动中国颗粒测试事业的发展尽最大努力。