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Zeta電位是液固分散體系中固體顆粒表面與液體的相互作用所引起的類(lèi)似于帶電顆粒的電勢(shì)。電泳光散射法(ELS）是當(dāng)前最流行的測(cè)量Zeta電位的方法。其原理是（見(jiàn)右圖）：在分散體系中插入兩根兩電極，當(dāng)兩電極之間有電壓差時(shí)，就會(huì)在分散體系中形成電場(chǎng)，帶電顆粒將向與其極性相反的電極方向移動(dòng)（電遷移）。

電泳光散射原理示意圖

激光束從右到左照射到顆粒上，移動(dòng)顆粒所散射的光的頻率會(huì)發(fā)生變化，稱(chēng)為“多普勒頻移”。再引進(jìn)一束來(lái)自同一光源的參考光，讓散射光與參考光疊加，那么散射光的頻移就會(huì)表現(xiàn)為疊加光束的強(qiáng)度隨時(shí)間的周期性變化，即所謂的“差拍效應(yīng)”。提取出差拍的頻率，就可計(jì)算出電遷移速度及Zeta電位。當(dāng)前基于ELS原理測(cè)量Zeta電位的各種方法，都是圍繞如何提取電遷移數(shù)據(jù)展開(kāi)的。

頻譜分析法(FFT)

首先對(duì)疊加光強(qiáng)進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，以消除顆粒布朗運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)干擾，再對(duì)自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換(FFT)，得到功率譜函數(shù)，從而得到頻移信息。這種方法要求在一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)，顆粒電遷移量要達(dá)到數(shù)個(gè)位相變化周期（參考附圖，以為一個(gè)相位周期），因此不適宜測(cè)量較小的電遷移。

位相分析法(Phase analytical light scattering，PALS)

直接分析顆粒電遷移造成的散射光的相位變化，理論上可以測(cè)量任意小的電遷移。傳統(tǒng)的PALS方法于1990年由J.F.Miller提出。該方法結(jié)合鎖相放大技術(shù)和其獨(dú)創(chuàng)的AWPD（振幅加權(quán)位相差）算法，從疊加光強(qiáng)信號(hào)中提取位相差與平均散射光強(qiáng)的乘積。在實(shí)際應(yīng)用中，平均散射光強(qiáng)往往難以穩(wěn)定，導(dǎo)致Zeta電位的重復(fù)性誤差只能達(dá)到±10mV左右。

余弦擬合位相分析法（CF-PALS）原理示意圖

余弦擬合位相分析法(CF-PALS)

本方法由真理光學(xué)創(chuàng)新提出,其要點(diǎn)是：從疊加光強(qiáng)的自相關(guān)函數(shù)（隨機(jī)位相波動(dòng)已自動(dòng)消除）出發(fā)，通過(guò)算法提取其中的余弦變化因子，再用余弦函數(shù)模型，擬合出余弦頻率。與傳統(tǒng)的PALS方法一樣，理論上顆粒只要有遷移，不論遷移量多少，都會(huì)產(chǎn)生頻移或者位相差，都可被測(cè)量出來(lái)，但又避免了其他參數(shù)（如光強(qiáng)）的影響，使測(cè)量重復(fù)性顯著改善（優(yōu)于±2mV）。

真理光學(xué)團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介

真理光學(xué)匯聚了以張福根博士為首的中國(guó)顆粒表征領(lǐng)域頂尖人才。

張福根博士為中國(guó)顆粒表征標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)副主任委員、曾擔(dān)任中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，同時(shí)也是天津大學(xué)兼職教授和歐美克旗下多家公司的創(chuàng)始人。

此外，曾擔(dān)任知名英國(guó)儀器（中國(guó)）總經(jīng)理20余年的秦和義先生，中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)青年理事潘林超博士后和陳進(jìn)博士以及多位在顆粒學(xué)和粉體技術(shù)領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)和工作成就的精英人才均在公司就職。