Nanoparticules et analyseur de potentiel Zeta

Mesure de la taille des particules

Principes de la méthode de diffusion dynamique de la lumière (DLS)

Lorsque le laser frappe de minuscules particules dispersées dans un milieu liquide, en raison du mouvement brownien des particules provoque un décalage de fréquence de la lumière diffusée, ce qui entraîne un changement dynamique du signal lumineux diffusé au fil du temps, la taille de ce changement est liée à la vitesse de mouvement brownien des particules, qui dépend à son tour de la taille des particules, le mouvement brownien des particules est lent, et le mouvement brownien des particules est rapide, de sorte que la technologie de diffusion dynamique de la lumière est l'analyse de la loi de montée et de baisse de l'intensité lumineuse diffusée des particules de l'échantillon au fil du temps, l'utilisation d'un détecteur de photons pour acquérir la lumière diffusée à un angle fixe, l'opération d'autocorrélation par le corrélateur pour obtenir la fonction de corrélation, puis l'inversion mathématique pour obtenir l

Caractéristiques de performance

1, système de chemin optique efficace: l'utilisation d'un laser solide et d'un chemin optique intégré à fibre optique pour répondre aux exigences de cohérence spatiale, améliore le rapport signal / bruit de la fonction d'autocorrélation de l'intensité lumineuse et assure la précision de l'inversion ultérieure des données.

2, détecteur de photons de haute sensibilité: adoptez un photomultiplicateur de type comptage ou une photodiode à avalanche, avec une sensibilité et un rapport signal / bruit élevés pour le signal photonique; Le mode de déclenchement de bord est utilisé pour le comptage, capturant instantanément les variations des impulsions photoniques.

Corrélateur photonique haute vitesse à grande plage dynamique: l'utilisation de corrélateurs photoniques avec des canaux à haute et basse vitesse, résout efficacement la contradiction entre les ressources matérielles et le nombre de canaux, acquiert en temps réel une grande plage dynamique et une fonction de corrélation stable de base.

4, système de contrôle de la température de haute précision: basé sur la technologie de réfrigération à semi - conducteur, l'algorithme de contrôle PID adaptatif est utilisé pour rendre la précision de contrôle de la température de la piscine d'échantillons jusqu'à ± 0,1 ℃.

5, fonction de filtrage des données: introduire la méthode de détection quantile des valeurs anormales, identifier les données de lumière dispersée perturbées par la poussière et éliminer les valeurs anormales, améliorer la précision des résultats de mesure de la taille des particules.

Algorithme d'inversion optimisé: utilisez l'algorithme d'inversion cumulative d'ajustement optimal + pour calculer la taille moyenne des particules et le coefficient de polydispersité, basé sur l'algorithme de régularisation sans contrainte négative pour inverser la distribution de la taille des particules, la précision et la répétabilité des résultats de mesure sont meilleures que 1%.

7, chemin optique rétrodiffusé: lors de la mesure d'échantillons à haute concentration à l'aide du chemin optique rétrodiffusé, en raison du fait que la lumière rétrodiffusée n'a pas besoin de traverser l'ensemble de l'échantillon, ce qui réduit le chemin optique diffusé, atténue la lumière diffusée à plusieurs reprises, ce qui peut à son Tour mesurer la taille des particules de l'échantillon à concentration plus élevée.

Mesure du potentiel Zeta

Les particules chargées font un mouvement électrophorétique en sens inverse de l'électrode sous l'effet de la force du champ électrique, la vitesse électrophorétique à l'intensité du champ électrique unitaire est définie comme la mobilité électrophorétique. Lors de leur migration électrophorétique, les particules se déplacent avec une couche d'adsorption intime et une couche de diffusion partielle formant avec le liquide une face de glissement dont la différence de potentiel avec l'intérieur du liquide est le potentiel Zeta. Le potentiel Zeta est un indicateur important pour caractériser la stabilité du système dispersé, plus le potentiel Zeta est élevé, plus la répulsion mutuelle entre les particules est importante et plus le système colloïdal est stable, de sorte que la stabilité du colloïde peut être prédite en mesurant le potentiel Zeta.

Principe de la méthode de diffusion de la lumière par analyse de phase (Pals)

La relation entre le potentiel Zeta et la mobilité électrophorétique suit l'équation de Henry et le potentiel Zeta d'une particule peut être calculé en mesurant sa mobilité électrophorétique dans un champ électrique. La méthode de diffusion électrophorétique de la lumière (ELS) permet d'obtenir la mobilité électrophorétique des particules en mesurant le décalage de fréquence de la lumière diffusée, ce qui détermine à son tour le potentiel Zeta. Alors que la loi de diffusion de la lumière par analyse de phase (Pals) permet d'obtenir la mobilité électrophorétique des particules en mesurant la variation de phase du signal lumineux diffusé, la résolution de mesure est supérieure de deux ordres de grandeur à celle de la méthode els, améliorant ainsi la précision de mesure du potentiel Zeta.