Szemcseméret meghatározási problémák vol.2: lézer diffrakció

Hullóporos eredetű üledékek szemcsemérete fontos információkkal szolgál a múltbéli környezeti viszonyokról. Azonban csak a korrekt granulometriai adatok és mindazok helyes értelmezése adhat támpontot az üledékek képződésekor uralkodó szélviszonyokról (szélsebesség, szélirány, szezonális eloszlások, viharosság stb.), a forrásterület(ek) távolságáról vagy éppen a poranyag leülepedése utáni talajosodási, mállási viszonyokról.
Szemcseméret meghatározására leggyakrabban a lézerdiffrakció elvén működő műszereket használják. Azt azonban sokszor nem veszik figyelembe, hogy a (1) ezzel a technikával közvetett adatokat szerezhetünk a vizsgált minták szemcséinek (valamilyen típusú gömb-ekvivalens) méretéről; (2) a lézerfény törésének és elnyelődésének mértéke alapján észlelt jel szemcseméretté történő átalakítása kétféle optikai modell (Fraunhofer és Mie) alkalmazásával valósítható meg; (3) a Fraunhofer-elmélet esetében feltételezzük, hogy a szemcsék kellően nagyok (a lézer hullámhosszának mintegy 40-szeres) és opakok; (4) a Mie-elmélet esetében viszont előzetes információra van szükség a szemcsék anyagi minőségétől függő refrakciós-indexről és abszorpciós-koefficiensről; (5) ez azonban egy poliminerális közeg esetében egy kellően nehéz kérdéskör; (6) nem is beszélve a különböző készülékek eltérő viselkedéséről azonos beállítások mellett is.
A különböző gyártók, különböző műszereivel végzett összehasonlító mérések eredményei rávilágítottak, hogy ez az összehasonlítás nem is oly egyszerű kérdéskör. A különböző műszerek felépítése is eltérő, de az alkalmazott monokromatikus fény hullámhossza, a szemcseméret-tartományok száma és mérete is alapvetően befolyásolják az eredményeket. A mérések során Fritsch Analysette 22 MicrotecPlus, Horiba Partica La-950v2 és Malvern Mastersizer 3000 (Hydo Lv unit) műszerek adataira támaszkodtunk. A vizsgálat során paleotalaj- és löszminták szemcseméret eloszlását határoztuk meg.
Különösen a kisebb szemcseméret-tartományok esetében volt egyértelmű a különböző műszerek, különböző optikai beállításainak eltérése. Őskörnyezeti rekonstrukciók szempontjából viszont, éppen ez a legkisebb szemcseméret frakció az, amely a legtöbb információval rendelkezik a múltbéli változásokról.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése