30년 전부터 현재에 이르기 까지, 실험실과 생산현장에서 취급되는 대부분의 입자상태 (aerosols, suspensions, emulsions, and spray..)의 입도분포분석의 선두이론으로 각광받고 있다.

입자와의 광원의 상호반응중의 한 결과인 레이저광의 회절패턴은Fraunhofer 또는Mie 이론에 의하여 수학적으로 표현된다. 단일구형입자에 대한 회절패턴은 전형적인 고리의 구조를 나타낸다. 아래의 그림 1과 2에서 가장중심으로 부터 첫 번째 고리까지의 거리인r0는 는 입자의 크기에 따라 결정된다. 이 회절광의 강도분산그래프의 인식은 아래 그림3에서 나타난 것처럼 다원소광검출기에 의하여 실행된다.

그림 1. 적은 크기의 입자의 회절패턴	그림 2. 큰 크기의 입자의 회절패턴	그림. 3. 다원소광검출기(반원형)에 의하여 검출된 적은 크기의 입자의 광 강도분산 그래프.

1개 이상의 입자집단의 측정 시에 나타나는 동시다발적으로 생성되는 각각의 회절패턴은 입자의 이동에 따라 중첩되어 나타나는 각각 입자의 회절 패턴들간의 분배 (time resolution)에 의하여 결론지어진다.

1983년 Sympatec은 무변수모델을 적용하여 독립적인 수학적 알고리즘을 개발하였고, 이는 Phillips-Twomey 알고리즘의 소개로 완성되었다.

광회절이론에 대한 Sympatec의 해법 : HELOS 와 MYTOS

Sympatec은 광회절의 물리적 이론을 기초로 아래의 내용의 중요성을 강조하여, 실험식용 분석기인 HELOS와 현장용 분석기인MYTOS:

측정기

회절패턴의 강도가 적고 낮으면, 부피기준분포 (Q₃(x))에 있어서, 매우 큰 측정에러를 유발할 수 있다. 따라서, 무변수의 수학적 알고리즘을 적용하기 전에, 충분한 량의 회절패턴강도를 확보하는것이 매우 중요할 것이다.

	1.	632.8 nm의 파장과 5mW의 출력 그리고. 3A/IP40 안전성을 가지고, 고수명의 공명기를 가진 HeNe-laser를 사용하고, 고급의 Spatial Filter를 가진 광선크기 조절장치의 적용으로 인하여, 입자의 조명에 거의 완벽한plane wave를 창출.
	2.	적용된 페러렐에이져 (Parallel laser beam.)와 입자의 반응해서 생성된 회절각도(?q)는 검출기의 반지를 (r) 로 전달되는데, 이 때, 퓨리에렌즈(Fourier lens) 를 기준으로 한 내부의 입자의 위치는 원근법에 비의존적임으로 다양한 광선의 크기와의 병합으로 광범위한 유효측정영역 (working distances)을 확보할 수 있다. 이것은 이 구조가 반드시 필요한 스프레이 또는 에어로졸의 측정뿐만이니라, 모든 측정의 정확도를 기하는데 매우 중요한 부분이다.
	3.	검출기(r) 로 전달되는 회절각도의? 정밀한 ?전환의? 여부를 ?결정하는 고감도의? 퓨리에렌즈(Fourier lens)는? 10개의?렌즈들의? 조합에? 의하여 ??정밀하고?? 상호?중첩되는 8개의? 측정범위를?확보하며, Software에 의한 자동교체장치로 운영된다 (MAGIC)
	4.	입자(특히, 비구형입자)의 회절패턴의 오판을 막고, 정확한 수득을 위한 자동정렬기능을 가진 초정밀 31구간의 다원소 광검출기 (Precision multi-element photo-detector)를 사용하고, 모든 회절패턴은180° 기준으로 대칭인 점을 이용하여, 여러 가지 분산매개체 (분산액/분산공기)의 적용에 따른 입자의 구조적 상태변화에 영향을 받지 않고, 공간상에서 창출되는 강도를 최고의 정밀한 상태에서 측정할 수 있는 반원형고리구조를 가지고 있다. ,
	5.	공간상에서 창출되는 강도를 최고의 정밀한 상태에서 측정할 수 있는 반원형고리구조를 가지고, , 정밀직선성과 균일성, 무반사 및 무잡음, 최고속력등의 최신의 기술을 적용하였다.
	6.	Tiny photo-currents have to be acquired with the detector. External electronic noise may be introduced from subsequent stages or the PC. Sympatec is using special high speed digital isolators for complete isolation.
	7.	전체가 철제의 튼튼한 외장과 고정밀의 광학 구조로 인하여, 측정기를 다양한 각도 및 위치에서 사용할 수 있고, 검출기의 자동정렬기능이 완벽히 중심을 지향할 수 있어, 광회절이론을 사용하는 입도분석기에 있어서, 매우 특별한 크기범위인 8750micron까지 그 품질과 안장성을 나타낼수 있다.

분산

8.

I입자가 응집된 상태로 측정지역을 지나가게 된다면, 측정기는 1차입도가 아닌 응집된 상태 자체의 입도를 측정하게 됨으로, 입도의 완벽한 분산이 매우 중요하다. HELOS의 모든 장치는 123 mm 넓이의 개방형 측정지역을 가지고 있고 (HELOS-VARIO의 경우는 1.4 m)., 여기에, dispersers for 분체, 액상부유액, 에어로졸, 분무 를 위한 분산장치들이 분체의 경우는 건식분산기에 액상의 경우에는 습식분산기에 적용되고, 이 장치들간의 결합이 매우 용이하다.

모듈화

9.

HELOS와 관련분산장치는 기기간의 모듈화가완벽하게 구성되어있고, 추가의 렌즈의 의한 측정범위의 확장, 또는 추가의 분사장치 및 부품에 의한 추가적으로 요구되는 응용에 적용이 용이하여, 기기의 확장성이 매우 용이하다. .다양한 상태의 입자 (powders, suspensions, emulsions, aerosols, sprays)를 위한 각각의 특정의 분산장치를 최상의 조건으로 측정기에 병합할 수 있는 구조로서, 분석될 시료에 특성을 최대한 고려할 수 있는 이상적인 분석의 구조를 가지고 있다.

광회절장치 제약산업의 품질요구를 만족하고, ISO 13320-1와 CFR 21 rule 11에 호환한다.