Le granulomètre laser est l'instrument de référence pour l'analyse granulométrique des poudres et suspensions par diffraction laser. M2lab Instruments est distributeur exclusif de la gamme Bettersize en France, proposant quatre modèles couvrant de 0,01 µm à 3 500 µm : le Bettersizer S3 Plus (technologie DLOIOS, caméra CCD, 0,01–3 500 µm), le Bettersizer 2600 (voie humide et sèche, 0,02–2 600 µm), le Bettersizer ST (compact, 0,1–1 000 µm) et le DeepSizer 300 (mesure in situ dans les eaux naturelles, 0,1–2 000 µm). Toutes ces solutions sont conformes à la norme ISO 13320:2020.
Mesure de la taille des particules par diffusion statique de la lumière
La distribution de taille des particules, utilisée comme paramètre pour caractériser une poudre ou une dispersion, joue un rôle central dans de nombreuses applications : matériaux de construction (sables, ciments), sols et sédiments, céramiques, pigments, poudres métalliques, émulsions, industrie pharmaceutique et agroalimentaire.
Le champ d'applications ne cesse de s'étendre, entraînant des exigences croissantes concernant les méthodes de mesure : plage de taille analysée, temps de mesure et reproductibilité. Un défi important réside dans la détection précise et reproductible des particules :
- Situées aux limites de la plage de mesure
- Très petites — jusqu'à l'échelle nanométrique
- Très grosses — jusqu'à la gamme du millimètre
- Dans des échantillons polymodaux ou à distribution très large
Les appareils modernes de diffraction laser Bettersize répondent à ces défis grâce à une conception innovante du banc optique permettant la détection de la lumière rétrodiffusée (particules très fines), la détection des grandes particules via une caméra CCD haute vitesse intégrée, et la combinaison de la diffusion statique de la lumière et de l'analyse dynamique d'images.
Nos 4 modèles de granulomètres laser Bettersize
Bettersizer S3 Plus
- Technique : Diffraction laser + analyse d'images dynamique (ISO 13320:2020)
- Plage : 0,01 – 3 500 µm¹
- Voie : Humide
- Technologie : DLOIOS + caméra CCD haute vitesse
Bettersizer 2600
- Technique : Diffraction laser (ISO 13320:2020)
- Plage : 0,02 – 2 600 µm²
- Voie : Humide ou sèche (air comprimé)
- Option : Caméra CCD PIC-1 (2–3 500 µm)
Bettersizer ST
- Technique : Diffraction laser (ISO 13320:2020)
- Plage : 0,1 – 1 000 µm
- Voie : Humide
- Format : Compact, idéal contrôle qualité
DeepSizer 300
- Technique : Diffraction laser (ISO 13320:2020)
- Plage : 0,1 – 2 000 µm
- Voie : Humide — usage mobile in situ
- Application : Mesure dans les eaux naturelles
¹ Le Bettersizer S3 Plus intègre un système de caméra CCD haute vitesse (1 ou plusieurs caméras), offrant une plage maximale de 2 à 3 500 µm. Ce module permet également l'analyse de la forme des particules.
² Le Bettersizer 2600 en voie humide peut être équipé en option du système PIC-1 (2 caméras CCD haute vitesse, plage 2–3 500 µm) permettant l'analyse morphologique des particules.
Méthode de mesure — Comment fonctionne la diffraction laser ?
En diffusion statique de la lumière, le laser (lumière monochromatique et uniforme) interagit avec les particules à caractériser. Selon leur taille, les ondes lumineuses sont diffusées de manière caractéristique : plus les particules sont grandes, plus la diffusion se porte vers l'avant. Pour des particules inférieures à environ 100 nm, la diffusion de la lumière est d'intensité égale et multidirectionnelle.
Laser diffraction at particles with different size — principe de la diffusion selon la taille.
L'intensité de la lumière diffusée est déterminée par des détecteurs fixes en fonction de l'angle (distribution de l'intensité de la diffusion). Les systèmes modernes Bettersizer garantissent la détermination des intensités de diffusion sur une plage angulaire continue de 0,02 à 165° — en diffusion frontale, latérale et en rétrodiffusion.
Technologie DLOIOS — Double Lens Oblique Incident Optical System
La technologie DLOIOS du Bettersizer S3 Plus repose sur une conception à double lentille et un système optique à incidence oblique : des lentilles de Fourier (collectrices) sont positionnées entre le laser et les particules, ainsi qu'entre les particules et les détecteurs. Les particules interagissent avec la lumière à l'intérieur d'un faisceau laser parallèle.
Cette configuration permet de détecter la lumière diffusée même à de très grands angles (diffusion arrière), rendant possible la mesure précise de particules de très petite taille. Grâce à DLOIOS, aucune sélection préalable de lentilles n'est nécessaire (contrairement aux systèmes de Fourier classiques) et aucune erreur due à la distance particules-détecteurs ne survient.
Schéma de la technique DLOIOS innovante du Bettersizer S3 Plus et de son système de caméras CCD (0,5× et 10×).
Théories de Mie et de Fraunhofer — Calcul de la distribution granulométrique
Pour calculer la distribution granulométrique à partir des spectres de diffusion mesurés, on applique soit la théorie de Fraunhofer, soit la théorie de Mie.
Théorie de Fraunhofer — Suppose des particules opaques et sphériques : le motif de diffusion correspond à une fine plaque opaque bidimensionnelle, la diffraction n'apparaissant qu'au niveau des bords. Aucune constante optique supplémentaire du matériau n'est nécessaire. Cette théorie n'est adaptée qu'aux tailles de particules moyennes à partir d'environ 5 µm.
Théorie de Mie — Suppose des particules pratiquement translucides et sphériques : la lumière traverse la matière et est diffusée de manière élastique. La connaissance de l'indice de réfraction complexe des particules et du liquide est nécessaire. Cette théorie est applicable pour des particules de toutes tailles, y compris les particules submicroniques.
L'exemple suivant illustre une distribution granulométrique volumique d'une poudre de carbonate de calcium mesurée avec un Bettersizer S3 Plus :
Exemple de distribution granulométrique volumique d'une poudre de carbonate de calcium — Bettersizer S3 Plus.
Besoin d'un granulomètre laser pour votre laboratoire ?
Nos experts vous accompagnent dans le choix du modèle adapté à vos échantillons, votre plage de mesure et votre budget.
Demander un devis →