阿莎算法是一種其于Young-Laplace方程，綜合了表面張力、界面張力、重力（浮力）、接觸角等各項參數(shù)，在非軸對稱（左、右向）假設(shè)條件下實現(xiàn)測量界面張力、表面張力、接觸角、密度、體積等物理化學(xué)性質(zhì)的科學(xué)、可靠的測試方法。阿莎是英文ADSA的音譯。ADSA為Axisymmetric Drop Shape Analysis的簡寫。英文中的Axisymmetric是指Young-Laplace方程離散處理過程的3D時空中視角前后向側(cè)與水平向側(cè)進行變換時軸對稱變換，而非左、右接觸角測量視角條件下的軸對稱。阿莎算法自1983年提出后，歷經(jīng)4代更新，實現(xiàn)了左、右軸對稱至非軸對稱的變化升級。
A.W.Neumann加拿大多倫多大學(xué)名譽教授，其團隊早提出ADSA算法并應(yīng)用于界面張力、表面張力和接觸角的測量。A.W.Neumann作為界面化學(xué)測量分析、應(yīng)用領(lǐng)域的大師，其貢獻在于Equation of state算法評估表面自由能、ADSA算法評估表面張力和界面張力、Line surface tension。
A.W.Neumann教授近照
Young-Laplace方程擬合技術(shù)與界面化學(xué)測量：
1、簡單的測量幾何尺寸的數(shù)碼量角器或測量尺階段：
（1）對于旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀而言，本階段的特點在于采用顯微鏡分劃尺或視頻顯微鏡圖像拍攝的方法，測量液滴的直徑后，對界面張力值進行計算。計算的公式通常采用了1941年的VONNEGUT公式，參考文獻Rotating Bubble Method for the Determination of Surface and Interfacial Tensions，1942.1， R. S. I. VOLUME 13)。本質(zhì)上該階段的儀器屬于簡單的測量寬度這樣的幾何尺寸的儀器。目前中國產(chǎn)的界面張力儀仍舊停留在這個階段。
（2）對于接觸角測量儀而言，本階段的特點在于采用量角的方法測量角度值，初步表征角度值。采用的算法通常為圓擬合、橢圓擬合或切線法。這些方法在分析接觸角值時，與表面張力、界面張力、重力無關(guān)。目前中國產(chǎn)的接觸角測量儀仍停留在這個階段。
綜合而言，由于技術(shù)發(fā)展階段所限，本階段的儀器技術(shù)水平比較低，數(shù)據(jù)的精度與可靠性不高，作為演示可以，但作為科學(xué)數(shù)據(jù)使用與評估界面化學(xué)性質(zhì)則缺乏理論依據(jù)與科學(xué)性，數(shù)據(jù)可靠性不高。
2、入門級的界面張力儀或接觸角測量儀
本階段的旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀采用了基于Select Plane算法的Young-Laplace方程擬合算法或ADSA-P算法，在液滴輪廓分析時通?；谳S對稱分析，對測試條件、液滴圖像有所要求，測量穩(wěn)定性一般。這種穩(wěn)定性是指參于理想的圖片（軸對稱、符合標(biāo)定Select Plane擬合參數(shù)時的圖片）而言，測值結(jié)果可以，但是對于真正測量中出現(xiàn)的接觸角圖片左、右不對稱（由于樣品臺水平度調(diào)整問題、本身材料的化學(xué)多樣性表面粗糙度問題等等）、界面張力液滴輪廓受振動和粘力作用形成的非軸對稱性，等等條件，測值精度和可靠性則會迅速降低。
3、版本的界面張力或接觸角測量儀
基于ADSA-NA，阿莎算法（ADSA—RealDrop算法）實現(xiàn)了接觸角測量的非軸對稱升級，阿莎算法（ADSA-RealDrop）算法通過分析整體輪廓左、右非軸稱情況下，修正重力、表面張力、界面張力，實現(xiàn)了接觸角測量從入門級的精度不高的接觸角向高精度、數(shù)據(jù)可靠、科學(xué)的界面化學(xué)分析的。在界面化學(xué)測量，特別是接觸角的測量領(lǐng)域具有里程碑式的意義。
阿莎算法分析接觸角的圖譜我們已經(jīng)公布了許多視頻與圖片供對比。而阿莎算法的旋轉(zhuǎn)滴界面張力分析圖片我們公布不多，現(xiàn)將部分圖片分享如下，供品鑒。
阿莎算法在旋轉(zhuǎn)滴條件下的無因次方程組如下所示：
其中w為轉(zhuǎn)速,R0為頂點曲率半徑
高溫高壓條件下污水－氣界面張力阿莎算法分析圖譜
高溫高壓條件下表面活性劑水溶液－原油界面張力阿莎算法擬合圖譜
阿莎算法相較于數(shù)碼量角器以及入門級的界面張力儀和接觸角測量儀（基于Select Plane算法的Young-Laplace）方程的核心區(qū)別在于：
1、阿莎算法為整體輪廓分析，局部的輪廓的突變或拍攝噪聲，無法影響到整體輪廓的變化。而Select Plane算法僅僅取幾個點或幾個位置截面（如Ds和De），受所選位置或面的參數(shù)影響非常大。
2、阿莎算法基于微米級紅寶石球修正后計算精度可以真正達到亞像素級別，而通常旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀僅僅采用校準(zhǔn)絲或二維錐形標(biāo)樣進行校準(zhǔn)，在傾斜的條件下，校準(zhǔn)精度基本沒有，誤差遠高于10%。
由于旋轉(zhuǎn)滴所用樣品管是內(nèi)圓柱形，由于外相液的光路形成了垂直向的折射，圖像的垂直向進行了拉升、而水平向通常保持不變，因而，在測量旋轉(zhuǎn)滴界面張力值時坐標(biāo)體系必須進行變換，此時測得的界面張力值或接觸角值才是的。同時，在高溫高壓條件下，密度值與常溫、常壓條件下不一樣，因而，普通的算法根本無法進行相應(yīng)的校準(zhǔn)與修正，計算，因而，其測得的界面張力值的精度就可想可知了。
無外相液時紅寶石球的成像沒有垂直向的拉升。
綜合如上，我們認(rèn)為：
1、隨著技術(shù)的，旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀的應(yīng)用越來越廣泛，技術(shù)研發(fā)進入深水期，因而，我們更要求有更高精度、更尊重科學(xué)的的旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀。數(shù)碼測寬儀式的旋轉(zhuǎn)滴已經(jīng)無法滿足高溫高壓條件下，甚至常規(guī)條件下的界面張力測量需求了。
2、接觸角測量儀的應(yīng)用廣泛性要求我們從2D簡單的表觀量角進入3D接觸角階段，我們需要探究進為深層的表面張力三明治效應(yīng)，接觸角滯后現(xiàn)象，以及如何利用接觸角滯后研制新材料，利用3D接觸角進行品質(zhì)控制。
