纳米粒径分析仪

BeNano 90 Zeta 纳米粒度及Zeta电位分析仪是BeNano 90 + BeNano Zeta二合一的光学检测系统。该系统中集成了动态光散DLS、电泳光散射ELS和静态光散射技术SLS，可以准确的检测颗粒的粒径及粒径分布，Zeta电位，高分子和蛋白体系的分子量信息等参数，可广泛的应用于化学、化工、生物、制药、食品、材料等领域的基础研究和质量分析与控制。基本性能指标粒径测试粒径范围0.3nm-15μm★样品量3μL-1mL★检测角度90° & 12°分析算法Cumulants、通用模式、CONTIN、NNLSZeta电位测试技术相位分析光散射检测角度12°Zeta范围无实际限制电泳迁移率范围±20μm.cm/v.s电导率范围0-260mS/cmZeta测试粒度范围2nm-120μm分子量测试分子量范围342Da-2×107Da★趋势测量模式时间和温度粘度测试粘度范围0.01cp-100cp★折光率范围1.3-1.6系统参数温控范围-15°C-110°C，精度±0.1°C冷凝控制干燥空气或者氮气激光光源50mW高性能固体激光器，671nm相关器最快25 ns采样，最多4000通道，1011动态线性检测器APD，高性能雪崩光电二极管光强控制0.0001%-100%，手动或自动软件中文和英文符合21CFR Part 11★取决于样品和选件检测参数● 颗粒体系的光强、体积、面积和数量分布● 颗粒体系的Zeta电位及其分布● 分子量● 分布系数PD.I● 扩散系数D● 流体力学直径DH● 颗粒间相互作用力因子kD● 溶液粘度检测技术● 动态光散射● 电泳光散射● 相位分析光散射● 静态光散射相关技术相关应用

纳米粒径及Zeta电位分析仪Nicomp Z3000介绍 NICOMP 380 Z3000纳米粒径与电位分析仪采用先进的设计理念优化结构设计，充分有效地融合了动态光散射(Dynamic Light Scattering, DLS)和电泳光散射(ELS)技术，即可以多角度（步长0.9μm ）检测分析液态纳米颗粒系的粒度及粒度分布，又可以小角度测量Zeta电位。粒度测试范围：粒度测试范围：0.3 nm – 10 μm。 NICOMP 380 Z3000纳米粒径与电位分析仪通过检测分析胶体颗粒的电泳迁移率测量Zeta电位。Zeta电位是对颗粒之间相互排斥或吸引力的强度的度量，是表征胶体分散系稳定性的重要指标，Zeta电位（正或负）越高，体系越稳定。Zeta电位表征的是粒子之间的排斥力。由于大部分的水相胶体体系是通过粒子之间的静电排斥力来保持稳定的，粒子之间的排斥力越大，粒子越不容易发生聚集，胶体也会越稳定。NICOMP 380 Z3000结合了动态光散射技术（DLS）和电泳光散射法（ELS），实现了同机测试纳米粒子分布和Zeta电势电位。 应用行业：磨料、化学机械抛光液、陶瓷、粘土、涂料、污染监测、化妆品、乳剂、食品、液体工作介质/油、墨水、 乳液、色漆、制药粉体、颜料、聚合物、蛋白质大分、二氧化硅以及自组装TiO_2纳米管(TNAs)等 自动滴定仪NICOMP 380 Z3000纳米粒径与电位分析仪在增加自动滴定模块后，可以一次性使用同一样品在不同PH值或不同离子浓度的条件下进行一系列测试，实现了在等电点测试的技术难题。 相位分析光散射法PALS（Phase Analyze Light Scattering）技术PSS 于 2004 年推出ling先的 PALS 技术，用相位（Phase）变化的分析取代原 先频谱的漂移，不仅使 Zeta 电位分析的精度及稳定性有了显著的提高，而且突破了水相体系的限制，对油、有机物体系同样能提供 Zeta 电位的分析。NICOMP 380 Z3000 纳米粒径与电位分析仪特点同机测试悬浮液体的粒径分布以及ZETA电势电位Zeta电位运用了多普勒电泳迁移原理以及zui新的相位分析散射法可以测试水相和有机相的样品检测范围宽广，亚微米颗粒均可以被检测样品测试量小高辨析率结果重现性好，误差小于1%100 % 样品可回收li用可搭载自动滴定仪, 自动稀释器和自动进样器无须校准一次性进样，避免交叉污染样品可选配大功率激光发生器以及jun品级APD雪崩二极管检测器来检测粒径小于1nm的颗粒 技术参数：粒径检测范围粒度分析：0.3 nm - 10 μmZeta电位检测范围粒度0.3 nm-100 μm分析方法粒径：动态光散射，Gaussian 单峰算法和 Nicomp 无约束自由拟合多峰算法；电位：电泳光散射(ELS)技术和相位分析光散射法pH值范围2 - 12温度范围0℃ - 90 ℃激光光源（可选）5 mW氦氖光源；15 mW, 35 mW,50 mW激光光源；100 mW激光光源（红）；20 mW，50 mW，100 mW激光光源（蓝/绿）检测角度（可选）90°或 多角度（10°- 175°，可选配）检测器（可选）PMT（光电倍增管），CMP（4倍增益放大）APD雪崩二极管（7倍增益放大）高浓度样品背散射175°背散射可用溶剂水相,绝大多数有机相样品池标准4 mL样品池（1cm×4cm，高透光，石英玻璃或塑料）；1mL样品池（玻璃，高透光率微量样品池，zui小进样量10μL）选配模块高浓度背散射；自动稀释模块，自动进样器，多角度检测器，高能激光发生器，高增益检测器，21CFR PART11规范软件，在线模块。分析软件Windows 兼容软件；符合 21 CFR Part 11 规范分析软件（可选）验证文件有电压220 - 240 VAC，50Hz 或100 - 120 VAC，60Hz计算机配置要求Windows XP及以上版本windows操作系统，40Gb硬盘，1G内存，光驱，USB接口，串口（COM口）外形尺寸56 cm * 41 cm * 24cm重量约26kg（与配置有关）电泳光散射法（ELS）与粒子的动电（Zeta）电位： ELS 是将电泳和光散射结合起来的一种新型光散射。它的光散射理论基础是 准弹性碰撞理论，只是在实验时在式样槽中多加一个外电场，带电粒子即以固定 速度向与带电粒子电性相反的电极方向移动，与之相应的动力光散射光谱产生多普勒漂移，这一漂移正比于带电粒子的移动速度，因此实验测得谱线的漂移，就 可以求得带电粒子的电泳速度，从而求得ζ-电位。相位分析光散射法PALS（Phase Analyze Light Scattering）技术PSS 于 2004 年推出ling先的 PALS 技术，用相位（Phase）变化的分析取代原 先频谱的漂移，不仅使 Zeta 电位分析的精度及稳定性有了显著的提高，而且突破了水相体系的限制，对油、有机物体系同样能提供 Zeta 电位的分析。动态光散射原理 Nicomp 380纳米粒径分析仪采用动态光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）原理来获得范围在0.3 nm到10 μm的胶体体系的粒度分布。DLS是通过一定波长的聚焦激光束照射在悬浮于样品溶液的粒子上面，从而产生很多的散射光波。这些光波会互相干涉从而影响散射强度，散射强度随时间不断波动，二者之间形成一定的函数关系。粒子的扩散现象（或布朗运动）导致光强不断波动。光强的变化可以通过探测器检测得到。使用自相关器分析随时间而变的光强波动就可以得到粒度分布系数（Particle size distribution, PSD）。单一粒径分布的自相关函数是一个指数衰减函数，由此可以很容易通过衰减时间计算得到粒子扩散率。zui终，粒子的半径可以很容易地通过斯托克斯（Stokes-Einstein）方程式计算得到。如下是Nicomp 380纳米粒径分析仪的检测原理简图： 大部分样品一般都不均匀，往往会呈现多分散体系状态，即测出来的粒径正态分布范围会比较大，直观的呈现是粒径分布峰比较宽。自相关函数是由多组指数衰减函数综合组成，每一个指数衰减函数都会因指数衰减时间不同而存在差异，此时计算自相关函数就变得不再简单。Nicomp 380纳米粒径分析仪巧妙运用了去卷积算法来转化原始数据，从而得出zui接近真实值的粒度分布。Nicomp 尤其适合测试粒度分布复杂的样品体系，li用一组独特的去卷积算法将简单的高斯正态分布模拟成高分辨率的多峰分布模式，这种去卷积分析方法，即得到PSS粒度仪公司独有的粒径分布表达方法—Nicomp分布（Nicomp Distribution）。有些仪器的高斯分析模式可以使用基线调整参数的功能，以此来补偿测试环境太脏而超出仪器灵敏度的问题。高斯分析模式也可以允许使用者指定“固体重量模式”或者“囊泡重量模式”来分析带有小囊泡的胶体体系，比如脂质体。Nicomp分析方法是一种专li的高分辨率的去卷积算法，它首次在1990年提出并应用于分析和统计粒径分布。在历史上已经证明Nicomp分析方法能够精确分析非常复杂的双峰样品分散体系（比如 2：1比例），甚至是三峰样品分散体系。在科学研究中，找到粒子聚集分布的杂峰是非常有用的。 NICOMP 380 Z3000纳米粒径与电位分析仪广泛适用于检测悬浮在水相和有机相的颗粒物。

动态光散射纳米粒径分析仪Nicomp N3000介绍 Nicomp 380 N3000系列纳米激光粒度仪是在原有的经典型号380DLS基础上升级配套而来，采用动态光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）原理检测分析颗粒的粒度分布，粒径检测范围 0.3nm – 10μm。其配套粒度分析软件复合采用了高斯（ Gaussian）单峰算法和拥有专li技术的 Nicomp 多峰算法，对于多组分、粒径分布不均匀分散体系的分析具有独特优势。 动态光散射原理 下图所示为DLS系统的简单的示意图。激光照射到盛有稀释的颗粒混悬液的玻璃试管中。此玻璃试管温度恒定，每一个粒子被入射光击发后向各个方向散射。散射光的光强值和粒径的分子量或体积（在特定浓度下）成比例关系，再带入其他影响参数比如折射率，这就是经典光散射（Classic light scattering)的理论基础。 图1：DLS系统示意图 zui新的动态光散射方法（DLS）从传统的光散射理论中分离，不再关注于光散射的光强值，而关注于光强随着时间的波动行为。简单来说，我们在一定角度（一般使用90°角）检测分散溶剂中的混悬颗粒的总体散射光信息。由于粒度的扩散，光强值不断波动，理论上存在有非常理想化的波动时间周期，此波动时间和粒子的扩散速度呈反比例关系。我们通过光强值的波动自相关函数的计算来获得随时间变化的衰减指数曲线。从衰减时间常量τ，我们可以获得粒子的扩散速度D。使用Stokes-Einstein 方程式，我们zui终就可以计算得出颗粒的半径（假定其是一个圆球形状）。 动态光散射理论：光的干涉 为了容易理解什么叫做强度随时间波动，我们必须先理解相干叠加（coherent addition）或线性叠加（superposition）的概念,进一步要知道检测区域内的不同的粒子产生了很多独立散射光，这些独立的散射光相干叠加或互相叠加的zui终结果就是光强。这种物理现场被称为“干涉”。下图是光干涉图样。 每一束独立的散射光波到达检测器和入射激光波长有相位关系，这主要取决于悬浮液中颗粒的精确定位。所有的光波在PMT检测器的表面的狭缝中混合在一起，或者叫干涉在一起，zui终在特定的角度可以检测得到“净”散射光强值，在DLS系统中，绝大部分都使用90度角。 技术参数：粒径检测范围粒度分析：0.3 nm - 10 μm分析方法动态光散射，Gaussian 单峰算法和 Nicomp 多峰算法pH值范围2 - 12温度范围0℃-90 ℃（±0.1℃控温精度，无冷凝）激光光源35mW激光光源检测角度90°检测器APD(雪崩二极倍增管，可7倍增益放大)可用溶剂水相,绝大多数有机相样品池标准4 mL样品池（1cm×4cm，高透光，石英玻璃或塑料）；1mL样品池（玻璃，高透光率微量样品池，zui小进样量10μL） 分析软件Windows操作系统，主流配置，光驱，USB接口，串口（COM口）；符合 21 CFR Part 11 规范分析软件（可选）验证文件有电压220 – 240 VAC，50Hz 或100 – 120 VAC，60Hz计算机配置要求Windows操作系统，主流配置，USB接口，串口（COM口）外形尺寸56 cm * 41 cm * 24cm重量约26kg（与配置有关） Nicomp多峰分布 基线调整自动补偿功能和高分辨率多峰算法是Nicomp 380系列仪器所独有的两个主要特点，Nicomp创始人Dave Nicole很早就认识到传统的动态光散射理论仅给出高斯模式的粒度分布，这和实践生产生活中不相符，因为现实中很多样本是多分散体系，非单分散体系，而且高斯分布灵敏性不足，分辨率不高，这些特点都制约了纳米粒度仪在实际生产生活中的使用。其开创性的开创了Nicomp多峰分布理论，大大提高了动态光散射理论的分辨率和灵敏性。如下图所示： 图一：Nicomp多分分布数据呈现 如图一：此数据为Nicomp创始人David Nichole亲测其血液所得。其检测项目为：高密度脂蛋白，低密度脂蛋白和超低密度脂蛋白，平均粒径分别显示在7.0nm；29.3nm和217.5nm。由此可见，Nicomp仪器对于多组分体系的粒径分布可以提供清晰地检测数据结果。Nicomp多峰分布优势 Nicomp系列仪器均可以自由在Gaussian分布模式和Nicomp多峰分布模式中切换。其不仅可以给出传统的DLS系统的结果，更可以通过Nicomp多峰分布模式体现样品的真实情况。依托于Nicomp系列仪器一系列优异的算法和高灵敏性的硬件设计，Nicomp纳米激光粒度仪可以有效区分1:2的多分散体系。 图二：高斯分布及Nicomp多峰分布对比图 如图二：此数据为检测93nm和150nm的混合标粒所得到的数据。左边为高斯分布（Gaussian）结果，右图为Nicomp多峰分布算法结果，两者都为光强径数据。从高斯分布可以得到此混合标粒的平均粒径为110nm-120nm之间，却无法得到实际的多组分体系结构。从右侧的Nicomp多峰分布可以得到结果为双峰，即如数据呈现，体系中的粒子主要分布于98.2nm以及190nm附近。由此可知，尽管93nm和150nm的混合标粒之间粒径差别已经不大，由Nicomp的多峰算法仍然可以清晰地将体系中的多组分区分开来，可见N3000的灵敏性之高，其算法之精确，实为科研研发的zui佳帮手。 为满足不同客户的实际检测需求，我司的Nicomp 380 N3000会配备相应的配置，旨在为客户们在控制成本的基础上，得到需求的解决方案，达到收益zui大化。 技术优势检测范围：0.3nm -10μm；校准需求：无需校准；应用领域：广检测，速度快，灵敏度高且对团聚粒子灵敏度高；法典法规：符合USP,CP等各国药典要求；复合型算法：高斯（Gaussion）单峰算法与专li的Nicomp多峰算法结合均可选择；模块化设计：可同机搭载ZETA电位检测模块，还可增加自动稀释，自动滴定和自动进样等辅助测试模块，亦便于升级； 产品优势模块化设计Nicomp 380纳米粒径分析仪是全球wei一在应用动态光散射技术上的基础上加入多模块方法的先进粒度仪。随着模块的升级和增加，Nicomp 380的功能体系越来越强大，可以用于各种复杂体系的检测分析。自动稀释模块带有专li的自动稀释模块消除了人工稀释高浓度样品带来的误差，且不需要人工不断试错来获得合适的测试浓度，这大大缩短了测试者宝贵时间，且无需培训，测试结果重现性好，误差率＜1%。380/HPLD大功率激光器美国PSS粒度仪公司在开发仪器的过程中，考虑到在各种极端实验测试条件中不同的需求，对不同使用条件和环境配置了不同功率的激光发生器。大功率的激光器可以对极小的粒子也能搜集到足够的散射信号，使得仪器能够得到极小粒子的粒径分布。同样，大功率激光器在测试大粒子的时候同样也很有帮助，比如在检测右旋糖酐大分子时，折射率的特性会引起光散射强度不足。 因为大功率激光器的特性，会弥补散射光强的不足和衰减，测试极其微小的微乳、表面活性剂胶束、蛋白质以及其他大分子不再是一个苛刻的难题。即使没有色谱分离，Nicomp 380纳米粒径分析仪甚至也可以轻易估算出生物高分子的聚集程度。雪崩二极管 (APD) 探测器Nicomp 380纳米粒径分析仪可以装配各种大功率的激光发生器和jun品级别的雪崩二极管检测器（相比较传统的光电倍增管有7倍放大增益效果）。APD通常被用于散射发生不明显的体系里来增加信噪比和敏感度，如蛋白质、不溶性胶束、浓度极低的体系以及大分子基团，他们的颗粒的一般浓度为1mg/mL甚至更低，这些颗粒是由对光的散射不敏感的原子组成。APD外置了一个大功率激光发生器模块，在非常短的时间内就能检测分析纳米级颗粒的分布情况。380/MA多角度检测器粒径大于100 nm的颗粒在激光的照射下不会朝着各个方向散射。多角度检测角器通过调节检测角度来增加粒子对光的敏感性来测试某些特殊级别粒子。Nicomp 380可以配备范围在10°-175，步长0.9°的多角度测角器，从而使得单一90°检测角测试不了的样品，通过调节角度进行检测，改善对大粒子多分散系粒径分析的精确度。应用行业: 乳液、色漆、制药粉体、颜料、聚合物、蛋白质大分、二氧化硅以及自组装TiO_2纳米管(TNAs)等