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(xué)、光 學(xué)和化學(xué)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(xué)研究。
產(chǎn)品類別
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| 型號 | Nano9200SZ
| Nano9300SZ | Nano9400SZ |
| 技術(shù)類型 | 采用經(jīng)典動態(tài)光散射技術(shù)測量粒度 | 采用背向動態(tài)光散射技術(shù) 可以測量高濃度樣品的粒度 | 采用多角度動態(tài)光散射技術(shù) 提供更高分辨率的粒度測量結(jié)果 |
| 經(jīng)典動態(tài)光散射（DLS） | √ |
| √ |
| 背向動態(tài)光散射（BSDLS） |
| √ | √ |
| 多角度動態(tài)光散射（MADLS） |
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| √ |
| 電泳光散射（ELS） | √ | √ | √ |
| 測量角度 | 11°+90°(175°) | 11°+175° | 11°+90°+175° |
| 測量類型 |
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| 粒度 | √ | √ | √ |
| Zeta電位 | √ | √ | √ |
| 分子量 | √ | √ | √ |
| 溫度/時間趨勢 | √ | √ | √ |
| 粘度 | √ | √ | √ |
| 優(yōu)勢 | 使用單模保偏光纖替代分立光路接收散射光， ·顯著提高了光拍信號信噪比和抗干擾能力 ·檢測側(cè)向90度角散射光以消除雜散光的干擾 ·使用前向11度角測量Zeta電位，角度越小Zeta ·電位分析分辨率越高 | ·使用背向散射光路，減少多次散射光，可測 ·量樣品濃度范圍更寬 ·由于灰塵的散射光集中在前向散射區(qū)域，因 ·此背向散射光路可以有效降低灰塵的影響 ·背向散射體積較大，能采集到更多的散射光， ·因此測量靈敏度更高 | ·多角度動態(tài)光散射(MADLS)技術(shù)，提供高分辨率 ·且與角度無關(guān)的粒度測量結(jié)果 ·可安裝熒光濾光片以及垂直和水平偏振片，用于 ·消除熒光，并進行去極化DLS測量 ·毛細管粒度樣品池，樣品量低至3µL，且由于光 ·路短，減弱多次散射光，顯著提升樣品濃度上限。 |
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(dǎo)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(xué)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、樣品池類型
| 聚苯乙烯樣品池( HL0100) 用于測量粒度和分子量 適用于水性分散劑 樣品量：0.8mL-2.0mL |
| 石英樣品池( HL0002) 用于測量粒度和分子量 兼容水性及非水性分散劑 樣品量：0.8mL-2.0mL |
| 聚苯乙烯微量樣品池( HL0010) 用于測量粒度 適用于水性分散劑 樣品量：50μL |
| 玻璃樣品池( HL0002) 用于測量粒度和分子量 兼容水性及非水性分散劑 樣品量：0.8mL-2.0mL |
| 毛細管超微量樣品池( HL0003) 用于測量粒度/僅適用于90度角測量 兼容水性及非水性分散劑 *小樣品量：3μL |
d、應(yīng)用范圍
| 納米材料 | 用于研究納米金屬氧化物、納米金屬粉、納米 陶瓷材料的粒度對材料性能的影響。 |
| 生物醫(yī)藥 | 分析蛋白質(zhì)、DNA、RNA、病毒，以及各種抗 原抗體的粒度。 |
| 精細化工 | 用于尋找納米催化劑的**粒度分布，以降低 化學(xué)反應(yīng)溫度，提高反應(yīng)速度。 |
| 油漆涂料 | 用于測量油漆、涂料、硅膠、聚合物膠乳、顏 料、油墨、水/油乳液、調(diào)色劑、化妝品等材料 中納米顆粒物的粒徑。 |
| 食品藥品 | 藥物表面包覆納米微?？墒蛊渚徛忈?，并可 以制成靶向藥物，可用來測量包覆物粒度的大 小，以便更好地發(fā)揮藥物的療效。 |
| 航空航天 | 在火箭固體推進劑中添加納米金屬粉，可以顯 著改進推進劑的燃燒性能，可用于研究金屬粉 的**粒度分布。
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| 國防科技
| 納米材料增加電磁能轉(zhuǎn)化為熱能的效率，從而 制成電磁波吸波材料，提高對電磁波的吸收性 能，不同粒徑納米材料具有不同的光學(xué)特性， 可用于研究吸波材料的性能。 |
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
| U型毛細管樣品池( HL0090) 用于測量Zeta電位 適用于水性分散劑 樣品量：0.7mL-0.9mL U形毛細管樣品池由于樣品池底部是水平結(jié)構(gòu)，從而在 測量點附近獲得比半圓形毛細管樣品池更加均勻的電場， 進而提高了Zeta電位測量的重復(fù)性與重現(xiàn)性。 |
| “插入式"平板電極(DIP0770) 用于測量Zeta電位，需配合聚苯乙烯或玻璃樣品池 適用于水性或非水性分散劑 樣品量：0.7mL-1.0mL |
d、zeta電位儀可選配件
| 自動滴定儀 滴定儀需與主機聯(lián)用，在測量過程中自動向樣品添加 一定數(shù)量的酸、堿或鹽等添加劑，用于測量Zeta電 位時pH值的滴定，是等電點測量的良好選擇 |
| 粘度計 粘度計是獨立配件，用于測量分散劑特別是復(fù)合分散 劑的粘度 |
e、zeta電位應(yīng)用領(lǐng)域
| 生物制藥 ：可用于藥品和工業(yè)用乳膠表面重整控制 |
| 表面活性劑 ：用于表面活性劑功能分析與研究 |
| 造紙行業(yè)： 研究紙漿添加劑性能研究 |
| 聚合物 ：用于電解聚合物功能研究 |
| 生物領(lǐng)域 ：分析與研究蛋白質(zhì)功能 |
| 食品藥品 ：用于食品、香水、藥品和化妝品等乳劑 的分散和凝聚控制 |
| 生命科學(xué)： 應(yīng)用于核糖體分散和凝聚控制研究 |
三、軟件控制
㈠強大易用的控制軟件
Nano9200系列多功能智能納米激光粒度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?？刂栖浖哂袠藴驶僮?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(dǎo)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
| 型號 | Nano9200SZ | Nano9300SZ | Nano9400SZ | Nano9200S | Nano9200Z |
| 粒度 |
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測量角度
| 11°+90°（175°） | 175° | 11°+90°+175° | 90° | -- |
| 粒度范圍 | 0.3nm-15μm* | 0.3nm-10μm* | 0.3nm-15μm* | 0.3nm-15μm* | -- |
| 測量方法 | 動態(tài)光散射(DLS) | 背向動態(tài)光散射(BSDLS) | 多角度動態(tài)光散射(MADLS) 背向動態(tài)光散射(BSDLS) 動態(tài)光散射(DLS) | 動態(tài)光散射(DLS)
| -- |
| 反演算法 | Cumulants,General model, CONTIN, NNLS自動選擇，無需用戶干預(yù) |
| *小樣品量 | 3μL* | 50μL* | 3μL* | 3μL* | -- |
| *小樣品濃度 | 0.1mg/mL | 0.2mg/mL | 0.1mg/mL | 0.1mg/mL | -- |
| **樣品濃度 | 40%w/v* | 40%w/v* | 40%w/v* | 40%w/v* | -- |
| Zeta 電位 |
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| 測量方法 | 相位分析光散射(PALS) | 相位分析光散射(PALS) | 相位分析光散射(PALS) | -- | 相位分析光散射(PALS) |
| 測量角度 | 11° | 11° | 11° | -- | 11° |
| Zeta 電位范圍 | 無實際限制 | 無實際限制 | 無實際限制 | -- | 無實際限制 |
| 電泳遷移率范圍 | >±20μ·cm/V·s | >±20μ·cm/V·s | >±20μ·cm/V·s | -- | >±20μ·cm/V·s |
| **電導(dǎo)率 | 270mS/cm | 270mS/cm | 270mS/cm | -- | 270mS/cm |
| 適合測量的粒徑范圍 | 3nm~120μm* | 3nm~120μm* | 3nm~120μm* | -- | 3nm~120μm* |
| 分子量 |
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| 測量方法 | SLS及DLS | --
| SLS及DLS | SLS及DLS | -- |
| 分子量范圍 | 340Da ~ 20MDa | -- | 340Da ~ 20MDa | 340Da ~ 20MDa | -- |
| 粘度 |
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| 粘度范圍 | 0.01cp-100cp* | 0.01cp-100cp* | 0.01cp-100cp* | 0.01cp-100cp* | 0.01cp-100cp* |
| 趨勢 |
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| 趨勢類型 | 溫度和時間 | 溫度和時間 | 溫度和時間 | 溫度和時間 | 溫度和時間 |
| 系統(tǒng) |
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| 激光器 | 532nm高性能固體激光器，5 0mW |
| 透射率 | 0%-100%連續(xù)調(diào)整 |
| 檢測器 | 高靈敏度PMT或APD* |
| 相關(guān)器 | *小采樣時間25ns，動態(tài)范圍大于10 |
| 溫度控制范圍和精度 | -10°C*~120°C*，±0.1°C |
| 冷凝控制 | 干燥空氣或氮氣吹掃 |
| 工作環(huán)境 | 溫度+10°C~+35°C，相對濕度35%~80%，無冷凝 |
| 計算機接口 | USB2.0或以上
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| 電源 | AC100V~240V，50/60Hz，**功率120W |
| 尺寸和重量 | 580mm×365mm×195mm，16kg |
| 計算機操作系統(tǒng) | Windows 10/11 32/64位操作系統(tǒng) |
| 法規(guī)軟件 | 符合FDA 21 CFR Part 11的要求，用戶可靈活設(shè)置使用權(quán)限 |
| 軟件語言 | 中文和英文 |
2、可選配件指標
可選配件
| 微量樣品池 |
| APD |
| 毛細管超微量樣品池 |
| 插入式平板電極 |
| 濾光片 |
| 偏振片 |
| 滴定儀 |
| 法規(guī)軟件 |
| 微流變軟件 |
