研究目的
研究一种原型光学传感器在水体中检测平整与弯曲、原始及粗糙微塑料的应用，重点关注光与微塑料的相互作用以及对表面粗糙度的定性评估。
研究成果
基于镜面反射原理，该原型光学传感器可检测水中PET和LDPE材质的原始平整及弯曲微塑料的存在。通过散斑对比度，还能根据平均表面粗糙度大小检测微塑料，从而判断其老化程度。本研究是实现水环境中微塑料原位光学检测传感器实用化的重要一步。
研究不足
光学传感器在区分水中MP浓度方面存在局限性。若要在复杂的自然水体和废水中实际应用，还需进一步改进。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用一种原型光学传感器，该传感器结合了便携式商用手持光泽度计（用于测量镜面反射）和连接的电荷耦合器件（CCD）相机（用于捕捉散斑图案）。该传感器使用衍射光学元件（DOE）过滤漫反射光，仅获取镜面反射成分。
2：样本选择与数据来源：
研究了商业聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和低密度聚乙烯（LDPE）塑料类型的平面微塑料，以及来自水瓶的弯曲PET。通过使用砂纸制备了具有不同表面粗糙度的样本。
3：实验设备与材料清单：
该光学传感器包括一个0.8 mW半导体激光器（635 nm）、一个光电二极管和一个CCD相机（DCC1465C-HQ，Thorlabs）。用于液体相关测量的为一个带玻璃底座的黑色杯子。
4：8 mW半导体激光器（635 nm）、一个光电二极管和一个CCD相机（DCC1465C-HQ，Thorlabs）。用于液体相关测量的为一个带玻璃底座的黑色杯子。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：体积隔室中装入淡水，并加入样本。传感器同时记录镜面反射和散斑图案。
5：数据分析方法：
从记录的散斑图案计算散斑对比度，以定性估计表面粗糙度。
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获取完整内容-
CCD camera
DCC1465C-HQ
Thorlabs
Capturing the speckle pattern modified by the MPs
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Semiconductor laser
Light source for the optical sensor
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Mitutoyo stylus profilometer
SJ-210
Japan
Measuring the average surface roughness of the samples
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Dektak150 profilometer
Dektak150
Veeco Instruments, B.V
Obtaining surface roughness profiles
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