Techniken

Interferometrisches Mie Imaging

Die Methode des Interferometrischen Mie Imagings ist eine Technik zur Ermittlung von Größen sphärischer Partikel, Tröpfchen und Blasen, ähnlich der Phasen Doppler Interferometrie. Das Prinzip basiert auf der Erzeugung unscharfer Abbilder von Partikeln, die mit einen Laserlichtschnitt beleuchtet werden. Der optische Aufbau eines Standard IMI Systems besteht aus einem Laserlichtschnitt und einer Digitalkamera mit einem Objektiv sehr hoher Qualität. Bewegt man die CCD Kamera aus dem Fokus, so wird ein Interferenzstreifenmuster in der sich überlappenden Region sichtbar. Dieses Interferenzstreifenmuster entspricht exakt der Fernfeld Streuung, die man mit Hilfe der Mie Theorie berechnen kann.

Die Anzahl der Streifen innerhalb des Bildausschnittes ist abhängig vom Durchmesser des Tröpfchens und dem Öffnungswinkel des Objektivs. Mit zunehmender Größe des Teilchens nimmt auch die Anzahl der Streifen zu, wenn der Öffnungswinkel des experimentellen Aufbaus fixiert wird. Die Größe des Bildausschnittes ist ein Maß für die z-Position der Partikel und ist abhängig von der dazu gehörigen Verschiebung in z-Richtung. Vergrößert man Letztere, führt das zu einer Vergrößerung des Bildausschnittes. Wendet man Planarkoordinaten auf den Bildausschnitt an, können die korrespondierenden x- und y-Positionen der Partikel in der Objektebene berechnet werden. Die Größe der Teilchen kann durch Analyse der Streifenmuster bestimmt werden.

Informationen
• Partikelgrößen (d)
• Partikelpositionen (x, y, z)
• Statistiken, Histogramme
  (D₁₀, SMD, Dv10, Dv50, Dv90, v-d Korrelation)
• Geschwindigkeiten (u, v, w)
• Volumenbezogene Teilchenanzahl
• Massenfluss

Anwendungsgebiete:
• Flüssigsprays (Kraftstoffe, Wasser, Farbe,
  pharmazeutische Sprays, Dünger)
• Tröpfchenzerstäubung
• Luftblasen (Wärmetauscher, industrielle Prozesse)