多角度MDLS中的基线误差补偿提升颗粒分布反演精度

多角度动态光散射（MDLS）是一种先进的颗粒测量技术，它通过测量不同角度的散射光强度来获取颗粒粒度信息。然而，随着测量角度的增加，MDLS方法引入了更多的基线测量噪声，这可能导致反演得到的颗粒粒度分布（PSD）在大颗粒粒度区域出现虚假的峰值，干扰了实际数据的解析。本文关注的问题是如何有效补偿这种基线误差，以提高测量精度。 首先，作者提出了一种基于多角度的基线误差补偿策略。该策略的核心步骤如下： 1. **识别虚假峰值**：通过分析每个测量角度PSD上的虚假峰值，研究其对应的大颗粒粒度与光强百分比变化之间的关系。这些峰值往往出现在大颗粒区域，且其光强随颗粒粒度增大而增强。 2. **确定补偿值**：根据观察到的光强百分比变化趋势，为每个测量角度计算出一个最合适的基线误差补偿值。这个值旨在抵消或减小由噪声引起的虚假信号。 3. **补偿和修正**：利用确定的补偿值，对每个角度的光强自相关函数进行基线误差的校正，这有助于减少大颗粒粒度处的不准确度。 4. **数据融合**：通过赋予各个角度补偿后的光强自相关函数不同的权重系数，将它们整合到一个统一的数据分布中。权重的选择通常基于角度的敏感性和噪声水平。 5. **反演算法**：最后，使用正则化算法对处理后的数据分布进行反演，以提取更准确的颗粒粒度分布。正则化可以帮助减少噪声对反演结果的影响，提高信噪比。 在实际应用中，作者以300 nm和600 nm双峰模拟分布的颗粒体系，以及306 nm和974 nm双峰实测分布的聚苯乙烯颗粒体系为例，在多个测量角度进行了实验。结果显示，通过实施基线误差补偿技术，MDLS能够显著改善从噪声数据中反演出的颗粒粒度分布，特别是在大颗粒区域，能够消除虚假峰值，从而得到更为精确的结果。 总结来说，本文提供了一种有效的基线误差补偿方法，对于提高多角度动态光散射技术在颗粒测量中的可靠性具有重要意义。通过这一技术，研究人员和工程师可以更准确地解析复杂样品的粒度分布，为后续的材料性能评估和分析提供更高质量的数据支持。