欧美克粒度仪原理

Topsizer Plus激光粒度分析仪 Topsizer Plus 激光粒度分析仪是继广受赞誉的Topsizer 后，作为马尔文帕纳科的全资子公司，珠海欧美克仪器有限公司推出的又一款高端粒度分析仪器。该仪器引入了国际先进的光学设计，结合欧美克近30年的技术积累，采用全球化的供应链体系，使激光衍射法的测试范围达0.01-3600um，代表了当前国产激光粒度仪的技术水平。Topsizer Plus保持了Topsizer量程宽、重复性好、分辨力高、真实测试性能强和智能化程度高等优点，通过进一步提升光学设计、硬件和反演算法，拓展了其测试范围以及实际测试性能，应用遍及化工、机械、建材、能源、医药等现代工业的各个领域。在锂离子电池、制药、水文和精细化工等诸多行业，很多用户选择欧美克激光粒度仪，尤其是Topsizer型号，除了对欧美克品牌和技术的信赖外，还因为其测试结果准确。不管是制药用的原材料、制剂还是锂离子电池正负极材料等，Topsizer系列产品保证了测试结果和分析能力与国内外、行业上下游黄金标准保持一致，这不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本，更重要的是可避免粒径检测不准带来的经济损失和风险，无论在研发、过程控制还是质量控制上，都能够为用户带来真正的价值。一、用途：测量样品的粒度分布。既可测量在液体中分散的样品，也可测量须在气体中分散的粉体材料。二、工作原理：一束平行光在传播过程中遇到障碍物颗粒，光波会发生散射（衍射）偏转，偏转的角度跟颗粒的大小相关，散射（衍射）现象可以通过 “Mie散射理论 ”来描述。颗粒粒径越大，光波偏转的角度越小；颗粒粒径越小，光波偏转角度越大。激光粒度分析仪就是利用颗粒对光的散射现象，根据散射光能的分布推算被测颗粒的粒度分布。欧美克结合了源自国内外的先进技术，通过对光学、算法、机械、电子、计算机等系统的整合和优化，使欧美克激光粒度仪具备重复性良好、动态测量范围宽广、操作简单方便等优点。三、先进的光学系统 双光源技术Topsizer Plus激光粒度分析仪采用双光源设计，红光主光源为进口氦-氖激光器，波长0.6328μm；并有半导体蓝光辅助光源，波长0.466μm，极大地提高了对纳米级颗粒及少量大颗粒的分辨力。在国产激光粒度分析仪中，红蓝双色光源技术为欧美克创新采用。进口高性能氦氖激光器及电源采用以长寿命，低噪声，高稳定性著称的进口品牌氦氖激光器及配套激光电源，为仪器提供近乎完美光学质量的偏振光源。在气体激光器本身带来的稳定波长基础上，Topsizer Plus激光粒度分析仪采用的高性能光源系统同时具备功率稳定, 预热时间短, 偏振比高而稳定，模式纯度高等高性能激光粒度仪必须的光学特性。确保仪器在不同工作环境下都能保持稳定工作，并带来无需标定的准确性性能。直线光路设计Topsizer Plus激光粒度分析仪光路系统采用密闭式直线光路设计，无多余反射光学部件造成的杂散光，亦无粉尘污染干扰，同时采用高精度全铝合金光学平台，确保光路稳固可靠。后傅立叶变换单镜头设计单镜头设计，采用透镜后傅立叶变换结构，突破了傅立叶透镜的光瞳制约，使散射光接收角不受傅立叶镜头口径限制；而且单镜头光路中的折射、反射面减到最少，可以进一步降低仪器工作时的背景噪声至极低水平，提高了仪器测量时的信噪比。长焦距的傅里叶透镜Topsizer Plus激光粒度分析仪选用具有较长焦距的傅立叶透镜，这样增加了测量窗口到光电探测器平面的距离（也就是有效焦距），从而使光电探测器能够准确探测到更小散射角度的散射光信号，大大增强了仪器对大颗粒的测试能力，仪器的测量上限达3600μm。合理分布、高感光度的进口光电探测器Topsizer Plus激光粒度分析仪光电探测器为特殊定制的进口光电探测器，确保仪器具有较高的分辨力和灵敏度。探测通道数多达103个，由前向、侧向、大角度和后向光电探测器组成三维立体检测系统，探测角大于140度，最小探测角0.016度。结合蓝光散射信号，实现了空间全角度范围散射光能信号的无缝接收，有效保证颗粒散射光能信息的全面准确获取。智能自动对中智能软件控制自动对中系统保证了精确的光学对中。自动对中在几十秒内即可完成，既可作为自动测量的一部分，亦可在屏幕上单击鼠标来完成。智能自动对中系统保证了多次测量的重复性。出色的分散系统湿法进样系统：标配SCF-108循环进样器，采用先进的循环回路设计，大功率精密离心泵，搅拌速度可达4000转/分钟，具有高效率的分散、清洗、排干能力。内置功率100W超声探头，超声强度无级连续可调。标配1000毫升样品池，可根据客户需求更换容量。可选SCF-105B全自动循环进样器，除加样外的粒度测试操作均可自动控制完成。进样池采用316L不锈钢，配置高效率50W底部超声及速度可达4000转/分钟的精密搅拌装置，均无极连续可调。根据需要可选择更多不同特性（例如微量、微量循环、耐腐蚀等）的湿法进样器。干法进样系统：标配DPF-110自动干法进样器，分散气压0.05-0.6MPa无级可调，三重可调下料机构设计，可适应于各种样品测试对分散强度的要求。内置分散压传感器和负压传感器，测试窗口全密闭，具有负压保护装置，可有效防止窗口和主机的污染。四、功能强大的分析软件丰富的自定义报表功能，方便用户灵活的获取数据和定制报表样式。用户可以灵活定义报告的标题、Logo，选择在报告中显示的模块，并对这些模块进行设置。如可调整行数、列数，坐标轴范围，报告内容和参数等均可根据需要设定。软件设计模块化，仪器状态可视化，操作界面人性化。流程界面清晰明了，拥有导航功能。仪器具备智能化自动化操作。能够自检和自动识别进样系统；每次测量前能自动测量电背景，有效消除电噪声对测试结果的影响。配置自动化进样器可以进行全自动干湿法粒度测试，手动测样亦有清晰的导航测试功能。具备SOP标准操作流程，减少人为因素的影响，使分析测试流程标准化。多种数据分析模型，满足不同特性样品的测试需要。体积分布、表面积分布、长度分布和数量分布之间可以相互转换。可根据用户需要设置指定的粒径段。完善、开放的样品特性参数数据库，具有常用样品折射率和吸收率参数。多种方式的测量数据导出，方便数据交流。提供符合GMP附件《计算机化系统》要求的软件解决方案，具备用户分级、权限管理、数据完整性及可追溯功能。 五、卓越的仪器性能Topsizer Plus对于Topsizer的升级中的一个重要特点是保留了在 0.02-2000um段数据与 Topsizer一致。通过光路、硬件和算法的升级进一步提升了测试范围至0.01-3600um。宽广的测量范围与市场上其他使用不同技术通过拼接的方案提高测试范围不同，Topsizer Plus的实测范围为0.01-3600um，使用静态光散射一种技术实现从亚微米颗粒到毫米级颗粒的检测，严格符合GBT19077-2016粒度分析激光衍射法的国标要求，并能满足不同粉体行业对颗粒粒度检测与控制的各种需求。对大颗粒具有强大测试能力对纳米、亚微米等超细颗粒具备超强识别能力杰出的分辨能力Topsizer Plus能够精确测定样品中颗粒分布的微小变化，准确反映样品的实际粒度分布，能充分满足技术研究和质量控制的需要。图中的混合物样品为5.1um/14um/37.8um标样按比例配置。良好的重复性Topsizer Plus采用全自动的激光校正系统、自动对中系统，从而确保了激光角度校准的准确度，避免了光路的飘移，确保测试的重复性误差小于0.5%（标准粒子D50）。取样/次D10/μmD50/μmD90/μm13.848 4.995 6.322 23.845 4.995 6.328 33.834 4.986 6.319 Average3.842 4.992 6.323 SD0.007 0.005 0.005 RSD (%)0.19 0.09 0.08 良好的再现性不同主机或不同进样器之间具有良好的再现性。快速的测试速度Topsizer Plus快速的分散系统为仪器的快速测试提供了良好前提，使常规的测试能在10秒内快速完成，大幅提升了测试的效率，更好的满足了用户的需求。超高灵敏度多达103个光电探测通道，由双光源及前向、侧向、大角度、后向光电探测器组成三维立体无盲区检测系统，探测角度140度。每次测试之前，软件自动检测信噪度，使仪器对大小颗粒的微小变化有着超高的灵敏度。超强适应性可选具有极强分散能力分散系统，即使对于超大密度的金属粉末、玻璃粉末均有良好的分散效果而不沉淀，从而满足各种不同密度的颗粒粒度测试的需要。六、技术指标1.测量范围：0.01-3600μm（湿法，取决于样品），0.1-3600μm（干法，取决于样品）2.测量原理：全量程米氏散射理论3.重复性误差：≤0.5%（标样D50偏差）4.准确性误差：≤±0.6%（标样D50偏差）5.测量速度：常规测量10秒内完成6.进样方式：湿法自动化测试*，进样器采用带进口电机的大功率精密离心泵，搅拌速度可达4000转/分钟，内置超声，均为无级连续可调（*配SCF-105B时）；干法自动化测试*，进样器分散工作压力0.05-0.6MPa无级连续可调，压电陶瓷晶体振动进样速度0-100无级连续可调。（*配DPF-110时）。7.光路系统：双光源设计，采用进口氦-氖激光器，波长0.6328微米；并有半导体蓝光光源，波长0.466微米，极大地提高了对纳米级颗粒及少量大颗粒的分辨力。激光功率始终稳定，功率波动小于0.5%；仪器设计符合国际激光安全规范，具备激光束自动防护功能；采用一体式高精度全铝合金光学平台，长期稳固可靠；单镜头设计，采用透镜后傅立叶变换结构。光路系统全封闭，有效解决粉尘污染问题；探测器自动对中。8.检测器：探测通道数103个，由前向、侧向、大角度和后向光电探测器组成三维立体检测系统，探测角140度，最小探测角0.016度，无盲区。9.软件功能：丰富的自定义报表功能，方便用户灵活的获取数据和定义报表样式；软件设计模块化，仪器状态可视化，操作界面人性化；具备SOP标准操作流程功能；多种数据分析模型，满足不同特性样品的测试需要；有导航功能的清晰、明了的流程界面；具备人工智能，仪器具备自检功能，自动识别进样系统；每次测量前能自动测量电背景，有效消除电噪声对测试结果的影响；多种方式的测量数据导出，方便数据交流；完善、开放的样品特性参数数据库，具有常用样品折射率和吸收率参数；体积分布、表面积分布、长度分布和数量分布之间可以相互转换。提供符合GMP附件《计算机化系统》要求的软件解决方案，具备用户分级、权限管理、数据完整性及可追溯功能。10.外观尺寸：主机：1330×266×380 mm循环进样器：265×325×405mm（SCF-108），210×260×345mm（SCF-105B） 干法进样器：305×245×295mm（DPF-110）

一、产品介绍LS-POP(9)型激光粒度仪是欧美克仪器公司加入英国思百吉集团后，依靠思百吉强大的研发管理经验，结合欧美克的LS-POP(6)的市场应用特点，继承LS-POP(6)适应恶劣工作环境、性价比高等优点，借鉴国外粒度仪先进平台而打造出的一款全新湿法粒度测量仪器。该仪器减少了维护的需要，测试性能更强、是一款给粉体行业带来清新感觉的性价比高的仪器。用途：测量固体粉末或乳液中颗粒的粒度分布。工作原理：利用颗粒对光的散射现象，根据散射光能的分布推算被测颗粒的粒度分布。欧美克通过对光学、机械、电子、计算机等系统的整合和优化，使欧美克激光粒度仪具备重复性良好、动态测量范围宽广、操作简单方便等优点。 输出项目：粒度分布表、粒度分布曲线、平均粒径、中位径、比表面积等二、技术参数1. 测试原理：全量程米氏散射理论2. 测试范围：0.1～750μm3. 进样方式：湿法4. 重复性误差：1%（标样D50偏差）5. 扫描频率：1 kHz6. 测试时间：1～2分钟7. 独立探测单元数：49个8. 光源种类：氦-氖激光，功率：2.0 mW，波长：0.6328 μm9. 工作环境：5～35℃（温度），＜85%（相对湿度）10. 输出数据：粒度分布表、粒度分布曲线、平均粒径、中位径、比表面积等11. 外观尺寸（L×W×H）：838×265×295mm（主机）三、性能特点可靠的光学平台1．采用水平直线光路布置，无反射棱镜，光路结构稳定可靠。2．底座采用槽钢制作，结构性好。器件安装平面一次性加工，光路一致性好。3．通过了GB/T4857.18运输包装件跌落性能试验。4．模块化结构设计，维护更加方便。5．整体外罩设计，防尘防水效果明显。优化的光路结构 1．光路采用透镜后傅立叶变换结构，接收角不受傅立叶镜头口径限制。2．光源采用He-Ne气体激光发射器，相比于其他的激光发射器具有单色性好、相干性高、发散角小、稳定性强等优点，同时采用一体化激光发射器设计，有效降低了激光管热变形、外界机械振动对仪器稳定性的影响。3．对于激光发射器，除进行输出功率值的传统检测外，还增加输出功率稳定性试验，以保证仪器的测试性能。4．采取滤波平滑处理技术，降低激光管功率波动对测量的影响。5．增加后向探测器，扩展测量下限到0.1微米。6．探测器阵列采用大角散射光的球面接受技术，主探测器采用对称大角扇形设计，接收面积大，分布更加合理科学，受光更充分，侧向探测器为多片组合依据球面呈弧形分布，排列在透镜焦面上，保证了大角散射光的精确聚焦，保证了样品散射光能的准确获取。先进的数据采集及处理技术1．采用8通道同时采样16位ADC(模拟/数字转换器)，帧数据采样率高达1kHz。2．采用64通道同时采样技术和超低泄露电流采样保持开关，满量程精度高达0.15%。3．具备电背景补偿功能，有利于获得更加准确的光能数据。进样系统及其他1.进样系统采用离心泵结构，选用进口电机，转速：450～3500转/分钟 (无级调速)。2.采用精密电位器旋钮调节电机转速，实现电机无级调速。3.速度控制电路自带速度检测模块，精确控制水泵转速。4.采用外置DC 24V电源模块供电，提高系统安全系数。备注：粉体颗粒的密度在很大程度上影响进样系统循环分散效果，可根据客户的不同需求提供合适的进样器。SCF-105B进样系统技术特点：1.外观设计简洁、流畅，造型美观。2.采用自吸泵进水，具有自动进水、排水及清洗功能。3.实现与主机通信，所有控制及动作通过软件操作实现4.系统采用离心泵结构，具有循环效率高、流量大和流速快的优点。5.选用瑞士进口直流电机，采用圆带传动，有效降低震动和噪声。6.样品池采用开放式设计，方便操作。 7.电机转速0～4000r/min，实现无级可调，控制精度±20转/分钟。8.进样池容量500ml左右，循环管路流量可达2.5L/min。9.内置底部超声功能，超声功率达到50W，超声功率和超声时间无级可调。10.模块化设计，方便检修和维护。SCF-108进样系统技术特点：1.模块化设计，操作及使用方便。2.采用独特的灯笼式离心泵循环结构。3.循环泵体选用优质SUS316不锈钢材质，长期使用不生锈。4.原装进口直流电机，可实现600~4000转/分钟无级调速，具有高效的清洗排干能力。5.内置超声频率40kHz，功率无级可调，功率可达100W，超声时间0～30分钟无级可调。6.采用下压式水流分散技术设计，使得系统分散能力强，即使对于高密度样品分散效果仍保持良好，满足各种不同密度颗粒粒度的测试需求。7.先进的循环回路设计，水流循环流动时颗粒不容易沉降，使得测试数据能够有效反映样品的真实特性。8.标配1000ml样品池，可根据需求更换样品池容量。SCF-126循环进样系统技术特点:1.进样系统采用离心泵结构，原装进口电机，转速：450～3500转/分钟 (无级调速)。2.采用精密电位器旋钮调节电机转速，实现电机无级调速。3.速度控制电路自带速度检测模块，精确控制水泵转速。4.采用外置DC 24V电源模块供电，提高系统安全系数。四、软件功能1．软件具有SOP标准操作流程功能，可以减少人为因素的影响，使分析测试流程标准化。2．多种分布模型：Rosin-Ramler分布模式、增强模式、通用模式、单峰模式。3．2种测试报告模式：普通测试报告、统计测试报告。4．2种累计分布方向：从小到大、从大到小。5．2种语言测试报告：中文、英文。6．数据录入功能。7．测试报告可导出为word、excel格式或其他文本格式。8．可同时打开多个测试报告，进行不同测试报告数据间的比对。9．测试报告项目可根据行业要求即输即改，比如特征粒径、特定粒径值等项目，并可设置为固定报告格式。10．用户可以自定义折射率参数，包括实部和虚部（对应样品的吸收）。11．电背景自动清除。

产品介绍：NS-90纳米粒度分析仪是珠海欧美克仪器公司继2014年成功推出Topsizer高性能激光粒度分析仪之后，继续引进和吸收马尔文帕纳科公司（Malvern Panalytical）的先进颗粒表征技术，结合中国用户的市场应用特点和需求专门推出的一款纳米级粒度分析仪器。该仪器使用90? 动态光散射技术测量粒子和分子大小，静态光散射法测定蛋白质与聚合物的分子量；在众国产品牌中主配雪崩式光电二极管（APD）检测器，系统灵敏度远远高于光电倍增管检测器（PMT）；更使用高端He-Ne气体激光器，加上精确的内部温控技术，密闭光路以及先进软件算法，保障数据重复性、准确性以及0.3纳米的测试下限；同时支持SOP标准操作，以及测量数据智能评估，方便用户使用。工作原理：动态光散射技术： NS-90纳米粒度分析仪使用动态光散射技术测量粒子和分子大小。液体中的粒子由于周围的溶剂分子撞击产生随机布朗运动。小粒子在液体中运动速度较快，而大颗粒运动相对缓慢。这种运动一直都在进行，所以如果我们取一小段时间间隔拍摄样品运动“图像”，我们可以看出粒子移动了多少，并且换算出它有多大。相同时间内，如果位移比较小，粒子位置接近，则样品中粒子较大；相反地，如果位移较大，粒子位置变化很大，则样品中粒子较小。这种利用扩散速度与粒径之间的关系测定粒子的大小的方法即为动态光散射（DLS）技术，也称为光子相关光谱（PCS）技术。 NS-90纳米粒度分析仪使用90?动态光散射技术，利用光电检测器测量样品中粒子发生布朗运动所产生的散射光强波动信号，再通过数字相关器得到相关函数（Correlation Function），然后使用斯托克斯-爱因斯坦（Stokes-Einstein）方程计算出粒子的粒径与分布。通过本技术所测量的粒径，是和被测量粒子以相同速度扩散的硬球直径。 静态光散射技术： NS-90纳米粒度分析仪使用静态光散射（SLS）技术测量蛋白质与聚合物的分子量。静态光散射是一种非侵入技术，用于表征溶液中的分子。 与动态光散射工作方式类似，当激光照射样品中的粒子时，粒子在各个方向上发生散射。但与动态光散射技术不同，静态光散射技术是测量一段时间内散射光的时间平均强度。因这个时间平均光强不能反应信号随时间的动态变化，故称为“静态光散射”。 因粒子产生的散射光强度正比于重均分子量的平方以及粒子浓度，使用静态光散射法可以确定蛋白质与聚合物的分子量。在此测量方法中，检测一系列不同浓度下样品的散射光强（kC/R），将该数值与标准物（如甲苯）产生的散射光强进行比较，即可得到德拜图（Debye Plot）。德拜图中的拟合直线斜率为第二维里系数（2nd Virial Coefficient, A2），拟合直线外延到零浓度的数值为平均分子量的倒数（1/MW）。分子量单位为 Da（Dalton） 或g/mol。 用途： NS-90纳米粒度仪是一种极高性价比的纳米颗粒表征技术，适合需要较高粒度测量灵敏度，或者需要与使用90°散射角系统结果相同的应用。该仪器适用于对乳液、胶体、聚合物、蛋白质等样品的分析。典型应用：–化工产品：硅胶、乳胶、金属胶体、色素、墨水、调色剂、陶瓷–化妆品、上光剂、食品及农业化学品等以乳液（乳剂）形式存在的产品–制药业：脂肪乳、注射液、微胶囊、单克隆抗体和免疫球蛋白的粒度–蛋白质和高分子分子尺寸的测量性能特点：【先进的光学系统设计】 欧美克NS-90纳米粒度分析仪在一台仪器中集成了动态光散射技术和静态光散射两种技术。动态光散射法用于测量粒度及分子大小，静态光散射法用于确定蛋白质与聚合物的分子量。这种技术对整个系统的稳定性的要求极高，要求每个设计元素都必须实现极优化，以确保高准确性和重现性。 NS-90采用光路密闭设计，防止污染。算法上使用全范围米氏理论（Mie Theory）。【功能丰富的软件优化用户体验】 提供标准操作程序（SOP）简化常规测量；自动调节各种样品的设置；操作简单，无须准直、校正或保养；智能化，可自动判断数据报告的质量。【高性能检测器】 使高性能的雪崩式光电二极管（APD）检测器，灵敏度远高于光电倍增管（PMT）。成本高但保障优的测试性能。【研究级数字相关器】 使用高速数字相关器，4000通道，采样时间低至25ns。【稳定的激光光源和光路系统】 采用高性能He-Ne 气体激光器确保数据的重复性，波长633nm，功率 4mW。亦可选配50mW，532nm的固体激光器，用于标准633nm激光器不能检测的样品。可在300000:1的动态范围内自动调节激光衰减器。【精确的内部控温系统】 独立的循环温控槽可在0 – 90℃ 范围内任意设定，其控制精度达0.1℃，保障高重现性。亦可选装120℃ 温控槽。软件功能：1.使用先进软件技术和界面，操作简单。2.全自动设置和测量：只需极简单的培训即可设置仪器，包括样品池位置、数据记录、分析和结果显示。3.支持SOP标准操作程序，确保操作的一致性和数据重复性。 4.测量数据的完全评估：仪器软件可根据测试条件自动判断数据报告的质量。 5.打印或屏幕显示报告使用简单；含报表设计器，只需在指定的位置选择图形和输入参数，就可根据不同的需要定制不同的报告。6.样品数据和结果存储在测量文件中，方便进行数据的比较。 7.数据分析：数据以图形或表格的形式给出，分布算法适合各种样品包括单分散样品，宽分布样品以及多种模式样品。支持：–温度趋势分析 –时间趋势分析 –所选参数趋势分析 –全范围统计图