动态光散射粒度仪原理

Zetasizer Ultra 纳米粒度仪是用于测量颗粒与分子大小、颗粒电荷和颗粒浓度的系统，在结合了 Zetasizer Pro 和 Lab 特性和优点的基础上，增加了多角度动态光散射技术(MADLS)，是 马尔文帕纳科Zetasizer Advance 纳米粒度电位分析仪系列中最智能和灵活的仪器。 这一旗舰型纳米粒度分析仪充分利用了 ZS Xplorer 软件的易用性、高分析速度和数据可靠性等优势，运用多角度动态光散射技术 (MADLS) ，提供与角度无关的高分辨率粒度测量，并且能够测量颗粒浓度*，帮助您更深入地了解样品。*限 Zetasizer Ultra 红标版本 (Red Label)特点和优点Zetasizer Ultra 纳米粒度分析仪融合了功能强大的 DLS 与 ELS 系统，它采用了非侵入背散射 (NIBS) 和多角动态光散射 (MADLS) 技术来测量颗粒与分子大小。 NIBS 的多用性和灵敏度可适用广泛的浓度范围，而 MADLS 则能让您在这些关键测量当中更精细地了解样品粒度分布。Zetasizer Ultra Red Label 的 MADLS 扩展功能可直接分析颗粒浓度。 颗粒浓度的测量适合于各类材料，只需很少稀释，并且使用快捷，这一切使其成为一种理想的筛选技术。Zetasizer Ultra 甚至可以运用于以前非常难测量的病毒和类病毒颗粒 (VLP) 等样品。 Zetasizer Ultra 的关键特性和优点包括：用于高分辨率粒度测量且与角度无关的多角动态光散射法 (MADLS) 可以更深入地展现您的样品粒度分布 动态光散射 (DLS) 用于测量从0.3 nm 到 15 μm 的颗粒和分子的粒度及粒度分布 （使用低容量可抛弃粒度样品池和扩展粒度分析可以测试粒度大于10 μm ；取决于样品和样品制备）电泳光散射 (ELS) 用于测量颗粒和分子的Zeta电位，以显示样品稳定性和/或团聚倾向性非侵入背散射 (NIBS) 技术显著扩大了动态范围，即使是处理非常浓缩的样品，也能实现高灵敏度简单的每峰值浓度/滴度测量（仅限红标Red Label版本）可抛弃型毛细管粒度测量样品池提供了无损、低容量（最低 3 μL）分析，并且粒度上限范围可达到 15 μm具有恒流模式的M3-PALS可以在高导电介质中测量Zeta电位和电泳迁移率以样品为中心的ZS Xplorer软件可以实现灵活的指导式使用，并可轻松构建复杂的模型“自适应相关”算法能生成可靠且可重复的数据，同时计算速度超过以往的两倍，可在减少样品制备的情况下更快速地执行更多可重现的粒度测量，实现更具代表性的样品视图通过深度学习实现的数据质量系统可以评估粒度数据质量问题，并针对如何改进结果提供明确的建议使用静态光散射（90°）测量分子量软件符合 21 CFR Part 11 法规滤光片转盘提供荧光滤光片以及垂直和水平偏振片，以实现分析灵活性可选的 MPT-3 自动滴定仪可帮助研究 pH 值变化的影响一系列可抛弃和可重复使用的样品池可优化不同样品体积和浓度的测量，其中包括新的低容量可抛弃粒度测量池套件，由于它可以抑制对流，所以既能进行样品量小到 3 μL 的粒度测量，也扩展了DLS 测量的粒度上限范围主要应用Zetasizer Ultra 纳米粒度仪应用广泛，包括：学术界 Zetasizer纳米粒度分析仪是全球众多学术实验室的重要分析工具，广泛用于需要分析颗粒或分子大小以及 Zeta 电位的应用领域。 Zetasizer应用领域广泛，被科学文献引用的次数达上万次，成为许多科研机构的核心设备。生命科学和生物制药 在生物制药应用中，温度或pH值变化、 搅拌、剪切和时间都会影响生物分子的 稳定性，造成变性和聚集、功能丧失， 还可能会产生不良免疫反应。Zetasizer纳米粒度仪提供快速的纯度和稳定性筛选，并可协助配方开发， 从而优化流程和产品，消除风险。食品和饮料 Zetasizer纳米粒度分析仪用于分析颗粒粒度和Zeta电位，以改善食品、饮料和调味料的外观及味道，并优化分散和乳化稳定性，从而延长产品保存期限，提高产品性能。纳米材料 Zetasizer纳米粒度分析仪所测量的纳米颗粒粒度分布、分散特性、稳定性和团聚倾向是新纳米材料设计的关键。 此类材料的超大表面积可能会带来新的物理和化学性质，比如更高的催化活性和溶解度，或者出乎意料的光学或毒理学性质。油漆、油墨及涂料 油漆、油墨及涂料配方必须稳定，以使它们在一段时间内不会发生变化或团聚。 Zetasizer纳米粒度仪测量的颗粒粒度和Zeta电位在确定产品特性（例如分散性、颜色、强度、光洁度、耐久性和保存限期）方面起着至关重要的作用。药物和给药粒度和Zeta电位检测有助于确保安全有效的治疗。Zetasizer纳米粒度仪用于表征分散体系、乳化液和乳膏的稳定性和质量，从而减少配方时间，加快新产品上市。消费品改良多种消费品时，需要了解和控制胶体参数，引导颗粒间的相互作用，并改善产品的稳定性和性能。其中一个例子是胶束和乳液的粒度和电荷对化妆品和洗涤剂性能的影响。Zetasizer纳米粒度分析仪可表征表面活性剂的胶束大小、电荷和临界胶束浓度， 并测量乳液的液滴大小和稳定性。

仪器简介：采用TurboCorr数字相关器，通过动态光散射的方法可以测量小至1nm的纳米颗粒分布情况，通过静态光散射的方法可测量高分子材料的Zimm、Berry、Debye曲线、分子量、均方根回旋半径及第二维里系数。经国内外众多顶级实验室使用，证明BI-200SM是研究聚合物、胶束、微乳液以及复杂溶液等体系最理想的测试仪器。技术参数：1.粒度范围：1nm-6um2.分子量范围：500～109Dalton3.分子大小范围：10～1000nm4.角度范围：8-162° ,± 0.01° 5.温控范围：-20 ～ 80℃（选件-20 ～ 150℃），± 0.1℃6.滤光片轮：632.8nm, 532nm, 514.5nm，488nm7.孔径轮：100 um,200 um,400um,1 mm,2 mm,3mm主要功能：1.动态光散射（DLS）功能 动态光散射又被称为光子相关谱法（PCS）或者准弹性光散射法，该方法使用自相关方程，自相关方程中包含了悬浮颗粒或者溶液中高分子的扩散系数的平均值及其分布等信息。从扩散系数的分布中可以得到：1)粒度大小及其分布2) 其它动力学参数2.静态光散射(SLS）功能： 对于悬浮于液体中的颗粒，利用Mie散射形成光强与角度的函数关系，从而得到颗粒粒度大小与形状的信息。 对于高分子溶液，光强与角度、浓度形成的依赖关系（即浓度依赖性与角度依赖性），利用Zimm图（或其他类似的方法）可以得到以下参数：1）Mw绝对重均分子量2）Rg均方根回旋半径或均方末端矩3）A2第二维里系数主要应用：高分子特性研究（以动静态、静态光散射原理为基础）一、囊泡及脂质体 微胶囊技术在现代科技与日常生活中有重要作用，如药物、染料、纳米微粒和活细胞等都可以被包埋形成多种不同功能的微胶囊。利用动静态光散射表征技术，可以对微胶囊的几何形状、粒径大小和分子量大小进行表征，进而人为对微胶囊的囊壁组成和结构进行精确的控制与调控，从而调控微胶囊的各种性能。二、胶束的研究 胶束的大小、结构、温敏性、pH值敏感度等决定着胶束的性能及应用前景。而胶束体系DLS测量时具有明显的角度和浓度依赖性，将不同角度和不同浓度的DLS数据外推才能得到准确的扩散系数D0。三、聚电解质共聚物的研究 聚电解质具有高分子溶液的特性，例如粘度、渗透压和光散射等。由于它带有电荷，并且这三方面的性质又不同于一般的高分子。在光散射测量方面，通常把聚电解质溶解在一定浓度的盐溶液中，再在不同角度下测量样品光强，从来评价样品是否已被屏蔽掉库伦力影响。四、体系聚集与生长 由于体系的变化可以通过粒度、光强、扩散系数、相关曲线等的变化加以表征，所以通常我们可以用光散射的方法来表征，从而得到体系的聚集、解离以及生长等信息。如在蛋白质晶体生长过程中，连续采集其光散射信号，通过对其光强、粒度、扩散系数及相关曲线等变化数据进行对比与分析，了解蛋白质晶体生长的情况及其性能变化的情况。如外加温控设备可以进一步研究体系的相变温度等溶液行为。五、超高分子量聚合物的表征 超高分子量聚合物（如PAM、烯烃等）因其具有极高的粘度性，采用传统的测量方法（如GPC与光散射联用技术，粘度法等）难以保证准确性，而采用特殊匹配液池设计的广角光散射仪完全避免了管路堵塞、杂散光影响等问题，成为此类样品测量最适合的仪器。六、自组装影响组装体系稳定性的因素有：分子识别、组分、溶剂、温度及热力学平衡状况。而通过测定组装体系的扩散系数、粒径、分子量、均方根回旋半径，第二维利系数等变化，可以方便地表征自组装体系的这些性能。七、DLS和SLS技术还可以用来进行以下表征：1）微乳液2）液晶3）本体聚合物及晶体转变4）复杂聚合物与胶体体系蛋5）白质和DNA

粉状原料的粒度分布对药物、化妆品、食品、充电电池和其他成品的性能有重大影响，是质量控制的重要指标。随着粒度测量的需求扩展到各个领域，岛津开发出了可以提供更加广泛的测量范围，并可方便、高效的进行精密测定的粒度仪，其粒径测量范围可达17纳米到2500微米。并且，通过对光路和检测器的优化，灵敏度提高了10倍，因此能够轻松应对浓度在0.1ppm到200000ppm之间的样品。 此外，SALD-2300还采用了单一高能半导体光源设计，在测定过程中无需切换光源，因此其最短测量间隔仅为1秒，并可连续进行测定，从而可快速对粒子发生的团聚或分散过程进行实时监测，确认样品的状态变化。该光源能量更高，可测定对光吸收严重的粒子，同时具有开机预热时间短，寿命更长的优点。 全新配备的Wing SALDII系列软件着重解决了激光粒度折射率选择的难题，独家配备了自动选择折射率功能。以往，人们都是使用文献中给出的折射率数据，但是折射率会受到粒子粒径和形状的影响，因此这种方法并不可靠。岛津公司在世界上首次在软件中开发了基于LDR原理（光强分布再计算）的自动折射率选择功能，能够根据样品所得粒度数据给出5种最佳推荐折射率，并给出置信度。测定范围： 0.017~2500um　测定模式： 湿式或干式特点主机（测定部）以单一测定原理、单一光学系统、单一光源连续的地覆盖了全部测定范围。忠实于ISO标准的单一测定原理、单一光学系统、单一光源覆盖了17nm（0.017&mu m）～2500&mu m的粒径范围，实现了连续的单宽量程。不会发生多个光源结果数据拼凑所造成的数据不连续、不匹配的现象。激光衍射方法符合国际标准 ISO 13320/JIS Z 8825-1SALD全线产品均符合激光衍射散射方法的国际标准ISO 13320 和 JIS Z 8825-1 。采用红色半导体激光采用波长680nm的红色半导体激光，光强度高，光源开机稳定所需时间短。能够正确地测定因光吸收而难以测定的黑粒子，对于少量粒子具有更高的灵敏度。采用高灵敏度传感器元件采用最高水准技术制造的79元件的前方散射光传感器，并配置侧面散射光传感器1个元件以及后方散射光传感器4个元件，共计84个元件的光传感器，准确地检测光强度分布模型，不漏掉微妙的变化，在宽广的粒径范围内，实现了高分辨率、高精度的粒度分布测定。超快的测定速度，可以1秒为间隔连续测定。能够以1秒为间隔实现样品的快速连续测定。可以用于监测和判断易于团聚的样品的团聚过程或其他不稳定粒子变化的过程，例如，监测抗原抗体反应过程。也可以用于判断样品是否已经均一分散。极高的光学系统的稳定性。采用全方向冲击吸收构造OSAF（Omini-directional Shock Absorption Frame），光学系统所有的要素都免受冲击、振动等的干扰，所以，几乎无需调整光轴。光源经过特殊设计，稳定性高，同时由于测定在1秒钟即可完成，即使异常情况下光源发生漂移，在超短测定时间内对粒度的影响可以忽略不计。样品池的操作简单。采用滑动式池架，池的更换、清洗很方便。具备激光安全机构如果打开测定室，那么，激光能够自动关闭。 多功能进样器内置供水泵、和超声分散系统使用内置供水泵的多功能进样器，可以使用市售的塑料容器等直接供水，解决了供水的麻烦。超声分散系统可辅助样品快速均匀分散。 耐有机溶剂性出色的循环管路多功能进样器SALD-MS23标准配备SUS及氟类材质的循环管路，可使用几乎所有的有机溶剂进行湿式流通测定。配备ＣＰＵ在多功能进样器中，配备超声波振动器、搅拌机构、水位传感器和进行控制的ＣＰＵ。因此，通过与计算机连接进行控制，可进行软件控制的自动进水、自动排水、自动搅拌、自动循环、自动清洗等步骤。 微量样品池配备搅拌板上下运动的搅拌机构为了抑制粒子的沉降，配备了搅拌板上下运动的搅拌机构。由此，可实现重现性良好的测定。配备方便样品投放的漏斗在池的开口部设置有四氟化乙烯树脂制漏斗。因此，可防止向池投放样品时样品撒落。可测定少量的样品。池容量约12cm３，可测定非常少量的样品。 软件 配备丰富多彩的功能的测定／数据处理软件WingSALDII软件具备自动计算折射率、统计处理、时间序列处理、三维图示等的丰富多彩的数据处理功能和出色的操作简便性。还可进行粒度数据拼接、不同机型数据转换、粒子混合模拟计算、薄膜散射角度评价等多种功能。粒度分布数据的实时显示最短1秒即可在画面上显示粒度分布图表。另外，粒度分布数据及光强度分布数据可实时显示，这样就可以准确地把握样品的活动及状态变化。 使用ＡＩ自动量程功能进行粒度分布计算ＡＩ自动量程功能是从检测出的衍射光／散射光的光强度分布数据，首先判断粒度分布范围，对于得到的范围，选择最适合的计算条件，精密地计算粒度分布的功能。因此，从尖锐的分布到宽的分布，都可以在没有事先预备的信息的状态下，准确地获得粒度分布形态。解决了折射率选择的难题：自动折射率选择功能使用激光衍射散射方法测定粒径，必须选择折射率。以往，人们都是使用文献中给出的折射率数据，但是折射率会受到粒子粒径和形状的影响，因此这种方法并不可靠。岛津公司在世界上首次在软件中开发了基于LDR原理（光强分布再计算）的自动折射率选择功能。该方法已经在多个会议发表，并定名为&ldquo 木下法&rdquo 。（备注：木下先生是日本岛津ADC的粒度担当，为表彰他在粒度分析应用方面所做的突出贡献，此方法以他的名字命名）实用的实时显示光强度分布和粒度分布数据功能通过粒度分布计算的方法的改进，最快约１秒在软件画面上表示粒度分布图。并且，可以实时表示粒度分布数据及光强度分布数据。从而可以实时监测样品的偶然变化和分散状态的偶然变化。内置自检功能，维护简便组合了强大的自检功能，可确认装置的动作状況，使维护简便。配备操作记录（operation log）功能采用操作记录（operation log）功能，使所有的测定数据都包括了装置的使用状況、池的汚染状态等详细的信息，因此，可以追溯到过去，验证测定数据的真实性。虽然在平常状态下不显示，但在所有的测定数据中作为文本文件附有电源ＯＮ的时刻、空白测定的时刻以及空白测定的数据，并且，这时的光轴位置等有关装置的操作、使用状态的数据。测定结果的多方面评估：标配多种分析应用方法散射角评估：给出强度分布与散射光角度的关系数据转换（模拟）：使用其他仪器或者测定原理得到的结果，可以通过SALD系列产品的测定结果进行模拟而得。这使得SALD系列结果与常规测定技术所得结果相一致。混合物模拟功能：多种混合物以任意比例混合所得到的粒度分布结果可以通过软件模拟而得。这使得我们无需进行实际的混合实验，即可精确的获得混合比例以得到希望的粒度分布结果。数据合并：该功能使两个不同范围的数据在某一点合并起来，从而得到一个总的粒度分布结果。比如将SALD系列2000um以下的结果和通过筛分法得到的2000um以上的结果合并起来，得到一个宽范围的粒径分布结果，这在土木工程、防火和环境领域有着广泛的应用。测定功能和数据处理功能相链接，允许测定后快速数据比对和数据分析测定功能、数据处理功能和统计功能互相链接。测定、比对和分析可在同一操作下进行，适用于多大200个数据。测定结果在测定时是以叠加的形式显示，可以对数据进行快速分析。