在粒子表征和粒度分析的领域中，动态光散射（DLS）技术广泛应用于液态体系中纳米级颗粒的大小测量。广角激光光散射仪（GALS）与DLS技术有着紧密的关系，但二者并不全部相同。本文将探讨它与DLS的基本原理、应用及其相似之处与不同点。

　　一、动态光散射（DLS）原理

　　动态光散射（DLS）是一种通过测量粒子在溶液中由于布朗运动而引起的散射光强度波动来确定粒子大小的技术。其基本原理基于如下几点：

　　1.布朗运动：

　　微小颗粒在溶液中会受到热运动的影响，进行随机的运动（布朗运动）。颗粒的大小与其在溶液中的扩散速度（即布朗运动的速度）密切相关。

　　2.光散射原理：

　　当激光照射到颗粒上时，颗粒会散射光。颗粒的运动会引起散射光的强度波动，测量这些波动的频率和幅度变化，可以计算出颗粒的扩散系数。通过斯托克斯-爱因斯坦方程，将扩散系数与颗粒的直径相关联，从而获得粒径信息。

　　3.应用范围：

　　DLS主要用于分析尺寸小于1微米的粒子，尤其是纳米粒子的尺寸分布。

　　二、广角激光光散射仪的工作原理

　　GALS是一种基于光散射原理的仪器，广泛用于粒度分析，尤其是对于较大粒子的测量。其工作原理如下：

　　1.激光照射：

　　与DLS一样，GALS也使用激光照射样品。样品中的颗粒会与激光光线发生散射。不同大小的颗粒会散射不同角度的光，较大的颗粒散射的光波长更大，较小的颗粒则散射的光波长较小。

　　2.角度测量：

　　GALS仪器通过设置多个接收角度，测量颗粒散射光的强度与散射角度之间的关系。通过分析这些数据，可以推算出颗粒的大小和分布。相比于传统的光散射仪，GALS采用更广泛的散射角度测量，这有助于提高粒度分析的精度。

　　3.适用范围：

　　GALS通常用于测量较大颗粒（1微米至几百微米）的粒度分布，适用于粉体、颗粒溶液等样品的分析。

　　三、广角激光光散射仪与DLS的关系与差异

　　1.相同之处：

　　DLS与GALS都基于光散射原理，即通过分析光与颗粒的相互作用来获取颗粒的尺寸信息。二者都依赖于激光照射样品，利用光散射强度和角度的信息来推算粒度分布。

　　2.不同之处：

　　(1)应用粒径范围：DLS主要用于纳米级颗粒的测量，通常适用于粒径范围在1 nm到1 μm之间。而GALS则适用于更大颗粒的分析，粒径通常从1 μm到几百微米。

　　(2)散射角度：DLS通常使用低散射角度（通常小于90°），通过对光散射波动的分析来推测颗粒的扩散系数。而GALS通过在多个较大的散射角度（通常大于90°）进行测量，从而能获得更丰富的粒度信息。

　　(3)测量原理的侧重点：DLS通过分析颗粒的布朗运动速度与光强波动之间的关系来推算粒径，而GALS则侧重于不同角度下的光散射强度与颗粒大小之间的关系。

　　3.技术互补：

　　DLS和GALS往往可以互补使用。例如，在多组分的样品中，DLS可以用于测量纳米粒子，而GALS则可以用于测量较大颗粒。两种技术结合使用可以为研究者提供更全面的粒度分析数据。

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　　五、结论

　　广角激光光散射仪（GALS）与动态光散射（DLS）虽然都基于光散射原理来分析粒子大小，但它们的适用范围和测量原理存在一定差异。DLS主要用于纳米粒子的测量，侧重于布朗运动分析；而GALS则适用于较大颗粒，利用多个散射角度提高测量精度。两者结合使用，可以在不同粒径范围内提供准确的粒度分布信息，从而满足不同领域和研究需求的测量要求。