多功能智能纳米激光粒度仪

一：产品介绍：

Nano9200 系列多功能智能纳米激光粒度仪用于测量颗粒粒度与Zeta电位 。纳米颗粒由于粒径十分细小，其表面的晶体结构发生变化，从而在电学、光 学和化学活性等方面表现出自身的性能。粒径大小是表征纳米材料性能的主要 参数，准确了解颗粒粒度是控制纳米材料性能的关键。Zeta 电位是表征胶体 分散系稳定性的关键参数，Zeta电位越高，胶体就越稳定，反之，Zeta 电位越低，胶体稳定性就越差，通过测量和调整胶体的Zeta电位，就可以控 制其稳定性。因此，Nano9200 系列纳米粒度及 Zeta 电位分析仪广泛应用于 产品开发、生产、质量控制以及科学研究。

二：产品原理

㈠颗粒度的测量

a、测量原理

当激光照射到分散于液体介质中的微小颗粒时，由于颗粒的布朗运动引起散射光的频率偏 移，导致散射光信号随时间发生动态变化，该变化的大小与颗粒的布朗运动速度有关，而颗粒 的布朗运动速度又取决于颗粒粒径的大小，颗粒大布朗运动速度慢，反之颗粒小布朗运动速度 快，因此动态光散射技术是分析样品颗粒的散射光强随时间的涨落规律，使用光子探测器在固 定的角度采集散射光，通过相关器进行自相关运算得到相关函数，再经过数学反演获得颗粒粒径信息。

b、技术特点

⑴背散射光路：使用背散射光路接收散射光，减小散射光程，减弱多次散射光，进而可以测量高 浓度样品的颗粒粒度

⑵大动态范围高速光子相关器：采用高速、低速通道搭配的光子相关器，有效解决了硬件资源与 通道数量之间的矛盾，实时获取动态范围大、基线稳定的相关函数

⑶剔除灰尘干扰：引入分位数检测异常值的方法，鉴别受灰尘干扰的散射光数据，并剔除异常 值，提高粒度测量结果的准确性

⑷多角度数据反演：从多个不同的散射角度采集散射光强，可以获得更多的颗粒粒度信息，并将 多个自相关函数结合到一个数据分析中，提供高分辨率且与角度无关的粒度测量结果

⑸温度趋势分析：按照设定的温度范围，自动进行粒度和Zeta电位测量，检测样品粒度或Zeta电 位的温度趋势

⑹超微量样品池：超微量毛细管样品池，样品量低至3µL，且由于光程短，可减弱多次散射光， 能显著提升样品浓度上限

⑺标准化操作(SOP)：软件具有标准化操作功能，让不同实验室、不同实验员间的测量按照同一 标准进行，测量结果更具可比性

⑻智能化测量：自动调整散射光强，自动优化光子相关器参数，自动设置测量参数，以适应不同 样品，让测量变得轻松愉快

⑼法规软件：软件符合FDA 21 CFR Part 11的要求，可设置/修改用户组的访问权限，具有电子 记录/电子签名和审计跟踪功能，符合制药企业的法规要求

c、智能纳米激光粒度仪样品池类型

d、纳米粒度应用范围

㈡：zeta电位的测量

a、测量原理

悬浮在液体中的颗粒表面往往带有电荷，带电颗粒在电场力作用下向电极反方向做电泳运动，单位电场强度下的电泳速度定义为电泳迁移率。颗粒在电泳迁移时，会带着紧密吸附层和部分扩散层一起移动，与液体之间形成滑动面，滑动面与液体内部的电位差即为 Zeta电位。Zeta电位是表征分散体系稳定性的重要指标，Zeta电位越高，颗粒间的相互排斥力越大，胶体体系越稳定，因此通过测量Zeta电位可以预测胶体的稳定性。Zeta电位与电泳迁移率的关系遵循Henry方程，通过测量颗粒在电场中的电泳迁移率就能 计算出颗粒的Zeta电位。电泳光散射(ELS)法通过测量散射光的频率偏移，来获得颗粒的电泳 迁移率，进而确定Zeta电位。而相位分析光散射(PALS)法则通过测量散射光信号的相位变化 来获得颗粒的电泳迁移率，分辨率比电泳光散射法高两个数量级，从而提高了Zeta电位的测 量精度。

b、性能特点

⑴全光纤光路：使用单模保偏光纤替代分立光路，使参考光和散射光信号不再受灰尘和杂散光 的干扰，提高了光拍信号的信噪比和抗干扰能力

⑵精确函数表达式：基于双电层理论模型，求解颗粒的双电层厚度，获得准确的颗粒半径与双 电层厚度的比值，再利用*小二乘拟合算法获得精确的Henry函数表达式，进而提高了Zeta电 位的计算精度

⑶U形毛细管样品池：使用U形毛细管样品池测量Zeta电位，由于样品池底部是水平的，从而使 得电场强度比传统的毛细管样品池更加均匀，减少测量误差，进而提高了Zeta电位的测量精 度与重复性 插入式平板电极：

⑷提供插入式平板电极用于测量水溶液或有机溶液中样品的Zeta电位，平板 电极由耐腐蚀的铂金属制成，清洗后可重复使用。平板电极与塑料或玻璃样品池配合使用， 方便快捷

⑸相位分析光散射技术(PALS)：通过测量光拍信号的相位变化来获得颗粒的Zeta电位，测量分 辨率比电泳光散射法高两个数量级

c、zeta电位仪样品池类型

d、zeta电位仪可选配件

e、zeta电位应用领域

三、软件控制

㈠强大易用的控制软件

Nano9200系列纳米粒度及Zeta电位分析仪的控制软件具有纳 米颗粒粒度和Zeta电位等测量功能，一键式测量，无需用户干预 ，自动调整散射光强，自动优化光子相关器参数，以适应不同样 品，让测量变得轻松愉快。控制软件具有标准化操作(SOP)功能 ，让不同实验室，不同实验员间的测量按照同一标准进行，测 量结果更具可比性。测量完成自动生成报表，以可视化的方式展 示测量结果，让测量结果一目了然。

㈡剔除灰尘干扰

如果样品中含有灰尘，则会使散射光强发生跃变，导致错误 的测量结果。Nano9200使用分位数检测异常值的方法，自适应改 变阈值，鉴别散射光数据中的“尖峰"，并剔除异常值。剔除灰 尘干扰数据后，光子计数分布近似为正态分布，获得的光强自相 关函数与平稳光强计算的光强自相关函数相吻合，反演结果精度 在误差允许范围内。

自适应相关函数截取

反演颗粒粒度分布时，需要对相关函数进行截断。固定点数法不考虑被测样品颗粒的大 小，截取相同点数的相关函数进行反演。固定阈值法(FACFT)设定某阈值，在相关函数小于该 阈值的点截断，但此方法无法依据相关函数噪声大小来调整截断点。  相关函数均方根误差阈值(RMSET)法根据被测颗粒大小截取相关函数，大颗粒取较多相关 函数点，小颗粒取较少相关函数点，实现自适应相关函数的截取。由测量结果可知，RMSET 法反演的颗粒粒径波动性小，重复性好。

四：技术指标

1、基本技术指标

2、可选配件指标