从单个斑点图像中对粉末尺寸分布的非侵入性估计
Qihang Zhang1,2,3, Ajinkya Pandit4, Zhiguang Liu5
1Department of Electrical Engineering and Computer Science, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, 02139, USA.
Light, science & applications
|August 21, 2024
概括
这项研究引入了一种更快的粉末表征方法,使用工程瞳孔功能来分析散射光. 新方法显著减少了粒子大小分布 (PSD) 分析的获取和处理时间.
科学领域:
- 光学物理学的光学物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 非侵入性粉末表征通常使用粒子成像或散光分析.
- 分散光方法通过反转斑点自相关性来估计粒子大小分布 (PSD).
- 以前的方法需要复杂的神经网络和物理知识培训来实现PSD逆转.
研究的目的:
- 通过改进散射光方法来加速非侵入性粉末表征.
- 为了提高对粒子大小分布变化的灵敏度.
- 为了减少PSD分析的整体获取和处理时间.
主要方法:
- 通过选择性地阻断光学瞳孔的部分来设计瞳孔功能.
- 利用修改后的瞳孔功能来增强散射光模式中的侧叶片强度.
- 应用了基于物理的半生成神经网络方法来实现PSD逆转.
主要成果:
- 获得显著增强的侧叶,增加对PSD变异的敏感性.
- 总采集和处理时间减少了60× (0.25秒/) 的因素.
- 已证明在粉末表征中几乎实时操作的可行性.
结论:
- 改进的瞳孔功能为基于散光PSD分析的速度和灵敏度提供了显著的改进.
- 这一进步使得工业快速采用,并促进了对干燥和混合等动态过程的研究.
- 该方法为制造业中复杂的时空动态的定量表征提供了一条途径.
