颗粒表征的光学技术及应用

作者简介

许人良，20世纪80年代早期前往美国，在杨振宁曾任教的学校获博士学位。曾在多家跨国企业内任研发、市场与管理等职位，为国际标准化组织资深专家与中国国家标准化管理委员会3个标准化委员会委员，为美国标准测试材料学会与化学学会的获奖者。 在纳米技术，科学仪器，胶体化学，材料表征，企业管理各项领域浸染近40多年，发表70篇论文与专利，以及颗粒表征专著Particle Characterization: Light Scattering Methods，索引4500以上（有发表清单）。美国ASTM贡献奖；美国化学会best博士论文奖，美国狄县多元文化奖，美国米乐玛市终身贡献奖 。1993年即为ISO专家及委员，长期担任ISO TC24/SC4 WG17 Convenor与WG7 Vice Convenor，主持及执笔过多个国际标准。曾为美国麦克仪器公司中国区总经理，资深首席科学家；美国贝克曼科尔特仪器公司颗粒技术商务部主任；英国马尔文仪器公司亚太区技术总监 。中国颗粒学会理事；中国颗粒学会颗粒测试专业委员会常务理事 ?全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会（SAC/TC168）委员；全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会颗粒分技术委员会（SAC/TC168/SC1）委员；全国微细气泡技术标准化技术委员会（SAC/TC584）委员 。多本专业杂志审稿人（包括Particuology, Langmuir, Powder Technology, Journal of Applied Phycology, Journal of Visualized Experiments, Analytical Chemistry等）。曾为华东理工大学、上海师范大学兼职教授

内容简介

当代颗粒表征技术是随着20世纪60年代激光的诞生、70年代起始的遵循摩尔定理的微电子技术飞跃，以及20世纪60年代光导纤维的付诸实践应用而起步发展起来的。在这之前，颗粒表征技术基本都是手动的或半机械化的，所能表征的也都是微米尺度以上的颗粒。半个多世纪以来，当代颗粒表征领域已有了几十种技术，能够表征粉体、悬浮液、气溶胶、微细气泡等各类颗粒体系的多项物理特性。在从纳米至10厘米八个粒径数量级内应用广泛的技术中，远超过半数以上与光有关。这些方法所得到结果的准确性与精确性都是传统方法所不能比拟的，其操作的便利性、规范性更是使得那些传统方法除了筛分还在某些行业继续使用以外，其他的基本都已退出了历史舞台。 在应用范围中，用于表征在各类介质内10微米以上固体颗粒的技术在世纪交界之际已基本完成并趋于成熟，当然仍在不断地完善。近一、二十年内表征技术的主要创新与发展是用于亚微米与纳米尺度内各类颗粒的表征，以及用于液滴（气溶胶、喷雾剂）和气泡的表征上。其中较为突出的是伴随着高容量、大面积的快速光电探测器发展而来的颗粒跟踪分析法与图像动态光散射法，以及包括彩色或全息分析的各类显微图像法。表征的特性也从一维的球状颗粒粒径向多维发展，也即二维的颗粒表面、三维的颗粒形状、与四维结合时空的颗粒体系动态表征。越来越多的技术开始提供浓度与计数的测量。 本书从对颗粒体系与颗粒表征的一般知识介绍出发，通过对光散射理论的实用性讨论，引出了当代颗粒表征技术中应用广泛的六种方法：光学计数法、激光粒度法、光学图像分析法、颗粒跟踪分析法、动态光散射法，与电泳光散射法。在综述了颗粒表征技术的标准化现状后，以对其他颗粒表征技术的点卯式介绍结尾，并以27种粒径测量技术涵盖的粒径范围图作为全书的句号。为了提供尽可能全面但又不过度的参考资料，本书所引的一千多篇文献集中在原始论文、对技术发展具有决定性的关键论文或书籍，以及截至本书完稿时的新发展，涵盖了从1809年首次微电泳法测量电泳迁移率的实验至2021年5月研究颗粒定向运动影响动态光散射测量的报告。