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多功能智能納米激光粒度儀

一：產(chǎn)品介紹：

Nano9200 系列多功能智能納米激光粒度儀用于測量顆粒粒度與Zeta電位 ,。納米顆粒由于粒徑十分細小,，其表面的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而在電學,、光 學和化學活性等方面表現(xiàn)出自身的性能,。粒徑大小是表征納米材料性能的主要 參數(shù)，準確了解顆粒粒度是控制納米材料性能的關(guān)鍵,。Zeta 電位是表征膠體 分散系穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù),，Zeta電位越高，膠體就越穩(wěn)定,，反之,，Zeta 電位越低,，膠體穩(wěn)定性就越差，通過測量和調(diào)整膠體的Zeta電位,，就可以控 制其穩(wěn)定性,。因此，Nano9200 系列納米粒度及 Zeta 電位分析儀廣泛應(yīng)用于 產(chǎn)品開發(fā),、生產(chǎn),、質(zhì)量控制以及科學研究。

二：產(chǎn)品原理

㈠顆粒度的測量

a,、測量原理

當激光照射到分散于液體介質(zhì)中的微小顆粒時,，由于顆粒的布朗運動引起散射光的頻率偏 移，導致散射光信號隨時間發(fā)生動態(tài)變化,，該變化的大小與顆粒的布朗運動速度有關(guān),，而顆粒 的布朗運動速度又取決于顆粒粒徑的大小，顆粒大布朗運動速度慢,，反之顆粒小布朗運動速度 快,，因此動態(tài)光散射技術(shù)是分析樣品顆粒的散射光強隨時間的漲落規(guī)律，使用光子探測器在固 定的角度采集散射光,，通過相關(guān)器進行自相關(guān)運算得到相關(guān)函數(shù),，再經(jīng)過數(shù)學反演獲得顆粒粒徑信息。

b,、技術(shù)特點

⑴背散射光路：使用背散射光路接收散射光,，減小散射光程，減弱多次散射光,，進而可以測量高 濃度樣品的顆粒粒度

⑵大動態(tài)范圍高速光子相關(guān)器：采用高速,、低速通道搭配的光子相關(guān)器,，有效解決了硬件資源與 通道數(shù)量之間的矛盾，實時獲取動態(tài)范圍大,、基線穩(wěn)定的相關(guān)函數(shù)

⑶剔除灰塵干擾：引入分位數(shù)檢測異常值的方法,，鑒別受灰塵干擾的散射光數(shù)據(jù)，并剔除異常 值,，提高粒度測量結(jié)果的準確性

⑷多角度數(shù)據(jù)反演：從多個不同的散射角度采集散射光強,，可以獲得更多的顆粒粒度信息，并將 多個自相關(guān)函數(shù)結(jié)合到一個數(shù)據(jù)分析中,，提供高分辨率且與角度無關(guān)的粒度測量結(jié)果

⑸溫度趨勢分析：按照設(shè)定的溫度范圍,，自動進行粒度和Zeta電位測量，檢測樣品粒度或Zeta電 位的溫度趨勢

⑹超微量樣品池：超微量毛細管樣品池,，樣品量低至3μL,，且由于光程短，可減弱多次散射光,， 能顯著提升樣品濃度上限

⑺標準化操作(SOP)：軟件具有標準化操作功能,，讓不同實驗室、不同實驗員間的測量按照同一 標準進行,，測量結(jié)果更具可比性

⑻智能化測量：自動調(diào)整散射光強,，自動優(yōu)化光子相關(guān)器參數(shù)，自動設(shè)置測量參數(shù),，以適應(yīng)不同 樣品,，讓測量變得輕松愉快

⑼法規(guī)軟件：軟件符合FDA 21 CFR Part 11的要求，可設(shè)置/修改用戶組的訪問權(quán)限,，具有電子 記錄/電子簽名和審計跟蹤功能,，符合制藥企業(yè)的法規(guī)要求

c、智能納米激光粒度儀樣品池類型

d,、納米粒度應(yīng)用范圍

㈡：zeta電位的測量

a,、測量原理

懸浮在液體中的顆粒表面往往帶有電荷，帶電顆粒在電場力作用下向電極反方向做電泳運動,，單位電場強度下的電泳速度定義為電泳遷移率,。顆粒在電泳遷移時，會帶著緊密吸附層和部分擴散層一起移動,，與液體之間形成滑動面,，滑動面與液體內(nèi)部的電位差即為 Zeta電位。Zeta電位是表征分散體系穩(wěn)定性的重要指標,，Zeta電位越高,，顆粒間的相互排斥力越大，膠體體系越穩(wěn)定,，因此通過測量Zeta電位可以預(yù)測膠體的穩(wěn)定性,。Zeta電位與電泳遷移率的關(guān)系遵循Henry方程，通過測量顆粒在電場中的電泳遷移率就能 計算出顆粒的Zeta電位,。電泳光散射(ELS)法通過測量散射光的頻率偏移,，來獲得顆粒的電泳 遷移率，進而確定Zeta電位,。而相位分析光散射(PALS)法則通過測量散射光信號的相位變化 來獲得顆粒的電泳遷移率,，分辨率比電泳光散射法高兩個數(shù)量級,，從而提高了Zeta電位的測 量精度。

b,、性能特點

⑴全光纖光路：使用單模保偏光纖替代分立光路,，使參考光和散射光信號不再受灰塵和雜散光 的干擾，提高了光拍信號的信噪比和抗干擾能力

⑵精確函數(shù)表達式：基于雙電層理論模型,，求解顆粒的雙電層厚度,，獲得準確的顆粒半徑與雙 電層厚度的比值，再利用*小二乘擬合算法獲得精確的Henry函數(shù)表達式,，進而提高了Zeta電 位的計算精度

⑶U形毛細管樣品池：使用U形毛細管樣品池測量Zeta電位,，由于樣品池底部是水平的，從而使 得電場強度比傳統(tǒng)的毛細管樣品池更加均勻,，減少測量誤差,，進而提高了Zeta電位的測量精 度與重復(fù)性 插入式平板電極：

⑷提供插入式平板電極用于測量水溶液或有機溶液中樣品的Zeta電位，平板 電極由耐腐蝕的鉑金屬制成,，清洗后可重復(fù)使用,。平板電極與塑料或玻璃樣品池配合使用， 方便快捷

⑸相位分析光散射技術(shù)(PALS)：通過測量光拍信號的相位變化來獲得顆粒的Zeta電位,，測量分 辨率比電泳光散射法高兩個數(shù)量級

c,、zeta電位儀樣品池類型

d,、zeta電位儀可選配件

e,、zeta電位應(yīng)用領(lǐng)域

三,、軟件控制

㈠強大易用的控制軟件

Nano9200系列納米粒度及Zeta電位分析儀的控制軟件具有納 米顆粒粒度和Zeta電位等測量功能,，一鍵式測量，無需用戶干預(yù) ,，自動調(diào)整散射光強,，自動優(yōu)化光子相關(guān)器參數(shù),，以適應(yīng)不同樣 品,，讓測量變得輕松愉快,。控制軟件具有標準化操作(SOP)功能 ,，讓不同實驗室,，不同實驗員間的測量按照同一標準進行，測 量結(jié)果更具可比性,。測量完成自動生成報表,，以可視化的方式展 示測量結(jié)果，讓測量結(jié)果一目了然,。

㈡剔除灰塵干擾

如果樣品中含有灰塵,，則會使散射光強發(fā)生躍變，導致錯誤 的測量結(jié)果,。Nano9200使用分位數(shù)檢測異常值的方法,，自適應(yīng)改 變閾值，鑒別散射光數(shù)據(jù)中的“尖峰",，并剔除異常值,。剔除灰 塵干擾數(shù)據(jù)后，光子計數(shù)分布近似為正態(tài)分布,，獲得的光強自相 關(guān)函數(shù)與平穩(wěn)光強計算的光強自相關(guān)函數(shù)相吻合,，反演結(jié)果精度 在誤差允許范圍內(nèi)。

自適應(yīng)相關(guān)函數(shù)截取

反演顆粒粒度分布時,，需要對相關(guān)函數(shù)進行截斷,。固定點數(shù)法不考慮被測樣品顆粒的大 小，截取相同點數(shù)的相關(guān)函數(shù)進行反演,。固定閾值法(FACFT)設(shè)定某閾值,，在相關(guān)函數(shù)小于該 閾值的點截斷，但此方法無法依據(jù)相關(guān)函數(shù)噪聲大小來調(diào)整截斷點,。  相關(guān)函數(shù)均方根誤差閾值(RMSET)法根據(jù)被測顆粒大小截取相關(guān)函數(shù),，大顆粒取較多相關(guān) 函數(shù)點，小顆粒取較少相關(guān)函數(shù)點,，實現(xiàn)自適應(yīng)相關(guān)函數(shù)的截取,。由測量結(jié)果可知，RMSET 法反演的顆粒粒徑波動性小,，重復(fù)性好,。

四：技術(shù)指標

1、基本技術(shù)指標

2,、可選配件指標