测量前向散射光强度

[list][*][b]凝胶初辟本相对，打破传统需散射[/b][/list]终于写到了光散射部分，辉博士还是很兴奋的，毕竟搞了这些年色谱和光散射，很多陈谷子烂芝麻的往事和经验。静态光散射原理的发展快有一个世纪了吧，这项技术和GPC开始联用可以追溯到上个世纪八十年代，那是很多种新技术百花齐放、争相斗艳的年代。当然百花齐放不意味着每一朵花都能盛开到最后。国外很多公司设计出基于静态光散射和色谱连用技术的设备，有基于多角度外推的技术MALS（multi angle light scattering），也有基于小角度直接检测的技术LALS (low angle light scattering)。后来，呵呵，后来故事太多了，有些公司被收购，有些公司消失了，还有一些公司成长成为业内的翘楚！博士对于开发这些技术的先驱们一直充满了崇敬之情，因为如果不是当年他们面对困难所付出的勇气和努力，对了还有智慧（智慧最重要，呵呵），就没有今天我们坐在这里侃侃而谈。前面谈到单RI检测器通过校正只能得到相对分子量信息，对于想要了解高分子真实性能的科研工作者，这是远远不够的。在线光静态散射技术，不需要通过标准样品进行色谱柱校正，可以直接检测绝对分子量的结果，而高分子的绝对分子量直接决定了高分子的物理性能。在这一部分，我们聊聊在线光散射技术的原理和其功能。在线静态光散射检测器通常和RI检测器在GPC中连用，某些行业中，如蛋白质检测，光散射则和紫外检测器连用也经常用到。[b]静态光散射原理[/b][img=,578,325]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060943550725_4845_3200617_3.png!w578x325.jpg[/img]当一束光撞击到大分子或者颗粒的时候，一部分光会被吸收，并被重新向各个方向发射出去。当一个光子撞击到大分子的时候，光子的部分能量会引发大分子内部的偶极震荡。这部分能量随后以光的形式，向各个方向被重新发射出去。我们每天都可以见到这种现象，例如白云，日落，或者灰尘经过一束阳光或者投影。光散射方面的定律可以帮助我们测量很多和大分子相关的物理量。瑞利理论描述了散射光强度与大分子的尺寸和分子量的关系，定义了发生散射的大分子和颗粒对散射光的强度的影响[img=,230,74]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060944369098_7516_3200617_3.png!w230x74.jpg[/img]其中C为样品的浓度，θ为测量的角度（散射角），Rθ 为θ角方向的瑞利散射比（散射光与入射光的强度比），Mw 为重均分子量，A2 为第二维里系数，K和Pθ的定义式为[img=,191,65]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060945059868_192_3200617_3.png!w191x65.jpg[/img]其中λ0 为真空中激光的波长，NA 为阿伏加德罗常数，n0 为溶剂的折光指数，dn/dc为样品在溶剂中的折光指数随浓度增量[img=,253,54]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060945425178_8444_3200617_3.png!w253x54.jpg[/img]其中Rg 为大分子的旋转均方半径。瑞利散射方程阐述了一定的角度下散射光强度与几个因素有关，其中包扩分子量和分子尺寸，请注意是两个未知数哦。同时也可以发现，较大的分子量和分子尺寸会产生更强的散射光。散射光强的增加与分子量的增加成线性关系，但是不与分子尺寸成线性关系。[b]散射光的角度依赖性[/b]当分子具有较大的尺寸的时候，散射光的强度会随着散射角度的不同发生变化，这就是角度依赖性。瑞利散射方程中，P[sub]θ[/sub]是高分子的形状因子，是未知项，不同的光散射技术对它的处理也不相同。我们再次看看P[sub]θ[/sub]的定义：[img=,253,54]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060946211678_3558_3200617_3.png!w253x54.jpg[/img]其中n[sub]0[/sub]为溶剂的示差折光指数，R[sub]g[/sub]为大分子的旋转均方半径，λ[sub]0[/sub]为激光在真空中的波长，θ为散射角。从定义式中可知，1/P[sub]θ[/sub]受很多参数的影响，既包扩样品也包括实验条件，如溶剂的示差折光指数（n[sub]0[/sub]），激光在真空中的波长（λ[sub]0[/sub]）散射角（θ）和大分子的旋转均方半径（Rg）。这意味着对于大分子，散射光的强度与测试角度相关，这就是角度依赖性。产生角度依赖性的原因，是当分子的尺寸增加后，散射光的光子彼此之间会发生干涉等相互作用，如下图[img=,690,234]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060947188008_3081_3200617_3.png!w690x234.jpg[/img][list][*]各向同性的散射体的尺寸相对于激光的波长来说较小，各向散射光均匀分布。各向异性散射体的尺寸相对于入射激光的波长明显较大，各个方向的散射光强度不等。[*]当大分子的尺寸相对于激光的波长来说较小的时候，如上，散射的形式表现为单点散射，这时各个方向的散射光的强度相同，这样的大分子被称为各向同性散射体。[/list]当大分子的尺寸相对于激光的波长来说明显变大的时候，分子的尺寸和结构开始变得重要。来自激光的光子会在大分子中的不同部位发生散射。这种情况与大分子的Rg有关。这些发生散射的光子彼此之间相互作用，导致测量的光强受观测位置影响。这样的大分子被称为各向异性散射体。在各向异性散射中，所有的相互作用都是造成衰减的，因此散射光的强度相比于各向同性的散射是降低的。如果我们用这个散射强度去计算分子量，我们就会得到偏低的结果。那么怎么办呢？瑞利散射方程告诉我们如果可以在0度角测量散射光强度，那么sin[sup]2[/sup](θ/2)就等于0，1/Ｐ[sub]θ[/sub]的值就是1。不过由于0度存在强度很高的入射激光，所以我们很难分辨出单独的0度角高分子散射光的强度。由于不能够直接在0度角测量，我们需要一种替代的手段。于是就出现了市场上的两种技术，即多角光散射MALS和小角光散射LALS。万变不离其宗，他们的目的都是为了检测0度角附近的散射光强，从而得到准确的大分子的分子量的信息，只不过，MALS利用的是外推的方式，LALS直接在0度角附近检测而免除了外推的过程。总结：[list][*]Rg小于12nm（~入射激光波长1/40）的分子，散射光表现为各向同性，几乎不表现出角度依赖性，那么这时候任何角度检测的结果都是正确的，不需要多角MALS也不需要小角LALS，实际上一个单90度角得到的结果是非常好的[*]Rg大于12nm（~入射激光波长1/40）的分子，散射光表现出各向异性，散射光的强度与散射角有关，需要0度角的散射光强来准确计算分子量，此时需要多角MALS或者小角LALS技术[/list][b] 旋转均方半径Rg的计算[/b][img=,690,357]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060948475418_2265_3200617_3.png!w690x357.jpg[/img][align=center][b]Guinier图表示KC/R[sub]θ[/sub]对应sin[sup]2[/sup]（θ/2）的函数关系。其截距为1/Mw，起始部分的斜率与Rg有关[/b][/align][b] [/b][list][*]Rg可以从角度依赖性曲线（Guinier 图）中起始部分的斜率中计算[*]必须要足够显著的角度依赖性来计算曲线的斜率[/list]曲线起始部分的斜率可以表示为[img=,139,51]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060949118845_5780_3200617_3.png!w139x51.jpg[/img]Rg可以从这个公式中得到，然而，对于较小的大分子，曲线的斜率可能非常小，甚至淹没在噪音当中。只有当大分子的尺寸相对入射光波长非常显著的时候，曲线的斜率才会被精确的计算，从而获得可信的Rg。入射波长为633nm激光可以计算的Rg的下限约为12nm左右。但是，绝对的下限可能高于或低于12nm，这与样品，溶剂和测试条件都有关系。很多MALS仪器制造商提出的Rg下限为10nm（甚至更低），这通常是对于标准样品或者具有较高dn/dc或者浓度的样品的理想情况。实际使用的过程中，很多样品无法达到这样的下限。另外极端条件如样品的dn/dc很低或者不在理想条件下，其Rg的下限都会远高于12nm的理论值。[b] GPC/SEC与静态光散射连用[/b][img=,690,60]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060949352365_2620_3200617_3.png!w690x60.jpg[/img]GPC/SEC可以使我们轻松的将光散射数据和浓度检测器提供的数据联系起来进行计算。最常用的浓度检测器是示差折光检测器RI或者紫外检测器UV。现在常用的静态光散射仪器有2种，分别RALS与LALS联用，和多角光散射MALS。[b] 光散射检测器1 - RALS/LALS直角和小角联用光散射检测器[/b]RALS与LALS具有一定的互补性的。RALS灵敏度高，适合测量散射光各向同性的样品，LALS适用于测量散射光各向异性的样品，可以提供非常准确的结果。如下图，RALS/LALS联用检测器将两种检测器整合在一个流通池当中。在Zimm图上，RALS主要测试分子尺寸小于临界半径12nm的各向同性散射体，LALS则精确测试分子尺寸大于临界半径12nm的各向异性散射体。软件会自动根据检测器的信号在RALS与LALS之间进行切换。对于各向异性散射体，两个检测器计算的分子量的比值可以用于估计Ｐθ，这样再对分子结构进行假设（无规线团或刚性球），就可以估计分子的Rg了。[img=,687,252]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060950302655_7653_3200617_3.png!w687x252.jpg[/img][b]左图，RALS/LALS联用检测器结构与流通池流路。激光从流通池末端进入，检测器布置在90度和小角度方向。右图，使用RALS/LALS联用时，对应的Zimm图为两个点，其中RALS为各向同性散射体提供高灵敏度的检测，LALS为各向异性散射体提供高精确度的检测[/b]RALS/LALS联用的特点：[list][*]对于分子体积不大的大分子，RALS可以提供最高的灵敏度[*]对于分子体积较大的大分子，LALS可以提供最好的准确性[*]可以比较两个角度的散射光强度[*]对两个角度的数据进行分析，可以计算Zimm曲线的斜率，进而计算Rg，当然这个Rg的准确程度比MALS得到的Rg要差一些，毕竟只有两个点的外推[*]RALS/LALS联用检测器具有很小的流通池，这其实是相对MALS检测池的优势之一，毕竟检测池小了，扩散效应会降低很多[b][/b][/list][b]光散射检测器2 - 多角光散射MALS[/b]如名称所示，MALS检测器在多个角度检测散射光的强度，如下图。将这些角度的数据点添加在Zimm图中，通过最合理的拟合曲线外推至0度角，就可以计算分子量。曲线起始部分的斜率可以精确的计算分子尺寸Rg。[img=,686,252]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060951288805_6810_3200617_3.png!w686x252.jpg[/img][align=left][b]左图：MALS检测器结构与流通池流路。激光从流通池末端进入，检测器布置在多个角度方向上 。右图：使用MALS时，可以得到一条完整的拟合曲线 ，这条曲线外推至0度可以计算大分子的分子量，曲线起始部分的斜率可以计算Rg[/b][/align][b] 多角光散射的外推模型小分子[/b] 小分子线团、蛋白质、单克隆抗体等样品为均匀散射，不需要外推。[b] 大分子[/b] 外推模型包括： [list][*]Zimm外推，Kc/R[sub]θ[/sub]对于 sin[sup]2[/sup](θ/2)外推拟合，适用于适用于适中分子大小 Rg ~ 20-50 nm的分子线团 [*]Deby外推，R[sub]θ[/sub]/Kc 对于 sin[sup]2[/sup](θ/2)外推拟合，在一个比较宽的Rg范围内使用，是一种广谱的拟合模型，其适合范围比Zimm模型更加宽泛 [*]Berry外推，（Kc/R[sub]θ[/sub]）[sup]0.5[/sup]对于 sin[sup]2[/sup](θ/2)外推拟合，适用于比较大的分子 Rg 50 nm[/list][img=,634,189]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060951554498_5952_3200617_3.png!w634x189.jpg[/img][b]左图：为小分子量聚合物的Zimm曲线，散射光为均匀散射，没有角度依赖性右图：为高分子量聚合物的Zimm曲线，散射光为非均匀散射，具有角度依赖性，需要外推得到0度角的散射光[/b] 其中在拟合过程中，用户可以适当删除一些与拟合曲线偏差较大的光散射数据点，以及使用1-5阶指数拟合方式（线形好尽可能用低阶指数），以达到更好的拟合效果。MALS特点：[list][*]由于可以获得多个角度的散射光强度，使用者可以通个比较相邻的角度的数据更好的确定结果的准确性[*]MALS可以测量各种大分子的分子量，因为计算过程已经将角度依赖性考虑在其中了[*]通过多个角度的数据，可以精确的计算Rg[*]根据Zimm曲线的形状，MALS可以洞察散射光的角度依赖性的情况[*]需要选择合适的模型，这点非常重要，毕竟Zimm，Debby，Berry的最适合的范围不同[*]如果某个角度的数据不合理或者噪音太高，计算过程中可以将其去掉，这样做不会对结果造成太大的影响[*]光学元件的设计导致散射池体积较大，这会造成比较大的扩散效应[/list]当使用MALS时候，最为关键的一点是能不能确定拟合曲线的类型，而精确的拟合曲线主要是由精确的低角度的数据的数量决定的。因此一台MALS应该配置尽可能多的低角度接收器，这有助于提高外推至0度角的准确性。总体上对于不同类型的MALS而言，角度越多，外推过程的准确性就越好。[b]趣谈1 光散射检测器角度越多分子量检测越准？[/b]这真的是一个需要很多前提条件的论断。首先，12nm以下的小分子散射是均匀的，任何一个信噪比良好的角度得到的散射光强计算分子量都可以得到准确的结果，不必需要0度角的信号意味着既不需要多角度MALS的外推也不必需小角度LALS的信号。这在众多通过90度角单角度检测蛋白（如人学白蛋白HA，单克隆抗体）的用户实际检测中得到了验证。不但单抗单体150KDa检测极为精确，而且其他的寡聚体峰，如二聚体300KDa，三聚体450KDa都没有任何问题。而在检测大分子的过程中，小角光散射LALS的准确度并不比多角差。实际上，因为不需要像MALS一样选择模型进行外推（外推过程中的选点，选模型，选择拟合阶次都是具有一定主观性的），在检测分子量的角度，小角度的准确性甚至更高。很多GPC的专业书籍都对此有所描述：[img=,690,338]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909060952216648_8096_3200617_3.png!w690x338.jpg[/img] 所以，我的观点是只有当您：1选择了多角光散射MALS作为检测器，2检测大分子的时候，角度越多分子量越准。毕竟角度越多越有利于外推的准确性。但是话说回来，如果您特别在意Rg的检测的话，那么多角度还有有其优势的。 [b]趣谈2光散射检测器不需要校正[/b] 很多厂商都是这么说的，但是，实际上完整的表述是，光散射检测器不需要做传统校正曲线！在不同的流动相下，其光散射检测器的光学常数不同，这个光学常数以及检测器之间的保留体积需要通过一个窄分布的标准样品校正出来，而一旦校正出来常数，做任何样品都是一样的。据博士所知，所有厂商都是如此！！！[align=left][b]趣谈3装了光散射检测器的GPC是不是所有样品都可以检测？[/b][/align]光散射检测器不是万能的，也有其限制。限制1. 分子量或者dn/dc极低的样品。这时候散射光强会很弱，有可能散射信号的信噪比很差，此时光散射结果会有较大偏差限制2. 多组分混合物，这里指的是不同化学结构单元的混合物，如聚苯乙烯PS和聚氯乙烯PVC的混合物。由于不同组分的dn/dc不同，而软件只能输入一个dn/dc值，所以检测出来的数据必定不那么“绝对”。一个例子就是沥青的分子量检测，其标准方法就是相对分子量，因为成分太复杂了，没法符合光散射的基本要求。限制3. 荧光样品。具有荧光发射的样品对于散射光信号是一种干扰，如木质素，通常会使得散射光增强，也就是分子量偏高。一个治标不治本的方法是在检测器前加入荧光滤光片，然而，先不谈荧光滤光片会降低检测器的灵敏度，其得到的散射光强也是有偏差的。解决之道是使用RI和粘度检测器连用，进行普适校正，这个后面我们到粘度检测器再慢慢聊。 [b]趣谈4光散射检测器好贵呀，我一定要检测绝对分子量吗？[/b]当然不是。每一种检测方式都有其存在的必然。如果您面对的工作是工厂中的QAQC，或者研发中的初步判断和比较，应该传统校正的相对分子量就够了。但是如果您面对的工作是高端的研发，以及需要分子量和其他物理化学性能相关联，那么绝对分子量无疑会更好。最近会写一个番外篇，也是一个预告：[b]为什么凝胶渗透色谱需要光散射技术[/b] 好了，先聊到这里，开学了，家长和孩子们的惊悚大片即将上映，祝大家心平气和！

[img=,690,293]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904291509406874_8777_3859729_3.jpg!w690x293.jpg[/img]介绍OSI Optoelectronics是一家提供标准和定制光电二极管和光学传感器制造商，产品广泛应用于医疗、商业、军事，X射线产品和电信等领域。挑战OSI需要开发一种低成本的数据采集系统，该系统可以从48个独立的探测器采集数据，并通过USB总线将数字化数据传输到PC。48个独立的探测器放置在机械框架上，以收集物体散射的光。散射光强度非常低，所选择的探测器必须具有低噪声和对低强度光的高灵敏度。允许概念验证原型的设计时间为2个月。OSI光电子公司之前一直在使用PCI插头数据采集板，从暴露于低强度散射光的探测器中采集48个通道的模拟数据。OSI希望从基于PCI的系统迁移到基于USB的DAQ解决方案。由于需要在2个月内完成，因此需要快速的软件开发周期。OSI需要进行设计更改，原因如下：1.实现高灵敏度探测器，以获得对低强度散射光的更好响应2.消除连接采集器和台式PC中PCI卡的扁平电缆3.通过靠近模拟数据源进行数字化，减少数字化信号中的信号噪声4.实现更高的采样率，以便从各个48个通道捕获尽可能彼此接近的数据5.使用笔记本电脑而不是台式电脑6.降低数据采集硬件的成本解决方案对于探测器，他们选择了光伏DP系列的高灵敏度OSI光电探测器，它具有低电容，高响应度和中等响应速度，低噪音并在宽温度变化下表现出长期稳定性。[img=,530,364]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904291509592702_3194_3859729_3.jpg!w530x364.jpg[/img]OSI开发了自己的模拟接口板，安装在USB-2533插头连接器上对于数据采集设备，他们选择MCC公司的USB-2533，通过USB总线为PC提供16位数字化和数据传输。USB-2533的选择基于几个因素。其1 MHz采样率高于当前PCI板。该板还实现了成本节约，并且是当前PCI硬件成本的1/3。紧凑的尺寸允许OSI将电路板放置在仪器内部，从而将信号数字化更接近模拟数据源，从而最大限度地降低噪声并提高信噪比。高灵敏度探测器和USB-2533的结合使产品能够满足所需的目标。然后由OSI设计定制接口板以安装到USB-2533的USB标准连接器。该板实现了48通道模拟输入的解决方案。结果来自MCC销售和工程人员的支持非常宝贵。在提出请求后的三天内销售团队提供了评估用的USB-2533样机和通用开发软件包，。技术支持工程师在Visual C ++中提供了示例应用程序代码。所包含的示例代码为应用程序代码的开发节省了时间，并允许OSI在所需的时间范围内完成并交付原型。重新设计的仪器提供了更高的采集速度，允许扫描的所有探测器更接近时间，并且由于16位A / D，因此提供了更高的精度。更灵敏的探测器（在所需波长下具有更好的响应性）在低光水平下提供更好的信号，从而改善成像质量（信噪比）。重新设计的仪器迅速推向市场，节省了成本，并提高了性能。[img=,360,267]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904291510135450_9441_3859729_3.jpg!w360x267.jpg[/img]以上是OSI光电子光伏DP系列探测器对不同波长光的光谱响应的快照MCC应用程序中使用的产品 高 速 多 功 能 o e m 板USB-2500系列[img=,690,683]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904291510253479_2438_3859729_3.jpg!w690x683.jpg[/img]• 8至64个模拟输入• 1 MS / s采样• 16位分辨率• 24个数字I / O，计数器/定时器（包括正交编码器）• 最多4个模拟输出• 适用于OEM和嵌入式应用• 包含的软件和驱动程序如需了解更多内容请关注嘉兆科技嘉兆公司拥有40年测试测量行业经验，专业的销售、技术、服务团队，在众多领域都非常出色，包括：通用微波/射频测试、无线通信测试、数据采集记录与分析、振动与噪声分析、电磁兼容测试、汽车安全测试、精密可编程测量电源、微波/射频元器件、传感器等，并分别在深圳、北京、上海、武汉、西安、沈阳、珠海、成都设有全资分公司、生产工厂、办事处。

在药物开发过程早期进行ADMET（吸收、分布、代谢、排泄和毒性）评估的能力在当今的药物发现环境中是至关重要的。这意味着需要进行高通量分析，以尽早发现潜在的ADMET问题，从而减少损耗。溶解度是药物的关键特性之一，对分析方法开发、药物生物利用度、吸收和毒性研究，以及药物剂量和药物配方都有重要影响。低溶解度化合物的开发难度更大，获得可再现的ADMET筛选数据也更费时费力。因此，在药物开发的后期阶段进行成本更高的检测之前，研究人员需要一种快速、经济高效的解决方案来确定溶解度。[align=left][b]药物溶解度研究[/b][/align]药物溶解度研究旨在评估药物在不同条件下，在各种溶剂或缓冲液中的溶解度。通常需要测量药物在特定温度或pH值下可溶解的量。溶解度通常表示为药物在溶剂中的最大溶解浓度，也称为饱和浓度。药物溶解度测定在药物发现过程中的不同阶段都至关重要。在早期化学筛选的所有标准中，不理想的溶解度是最不利的性质之一，溶解度低的分子具有很高的失败风险。因此，在药物发现过程中要尽早进行溶解度测定。低溶解度不仅会阻碍新药活性的测试，还可能引发其他不良后果，包括影响其他检测、隐藏其他不良特性，以及对药物动力学和动态性质的潜在影响。总之，这可能会导致药物开发时间大大延迟，或者在尝试改良之前就出现失败。常见的平衡溶解度测定的方法是在恒温条件下将药物和靶标一起振荡至少24小时并测量溶液中的药物浓度（摇瓶法；图 2）。最终浓度通常通过高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]法测定，整个过程耗时较长，且通量较低。[b]散射比浊法节省时间并提高通量[/b]散射比浊法是一种快速、可扩展、灵敏且精确的颗粒物质浓度测定方法，有利于药物溶解度研究。另外，这还是一种无损技术，可用于动力学分析，只需制备很少的样品，且可以适应高通量微孔板格式。[url=https://www.bmglabtech.cn/]BMG LABTECH[/url]的NEPHELOstar [i]Plus[/i]是一种专用的微孔板散射浊度仪，可通过测量前向散射光来检测液体样品中的不溶性颗粒。这种方法基于对样品中不溶性颗粒散射光强度的检测。NEPHELOstar [i]Plus[/i]的高强度光源是波长为635 nm的激光。激光穿过样品孔，进入Ulbricht球散射光检测器。如果光线没有被颗粒偏转，会直接穿过球体，不会产生信号。如果样品中存在不溶颗粒，散射光会在球体内部反射，被光电二极管检测到。Ulbricht球可收集散射角度高达 80 度的光线。[align=left][b]结论[/b]散射比浊法是一种快速、可靠、低成本的溶解度筛选方法，可利用384孔板进行高通量筛选。使用NEPHELOstar [i]Plus[/i] 在384孔板中进行全自动动力学溶解度筛选，可在75分钟内分析24种化合物，批间差异率为5%。在提交的化合物中，其中约有90%的化合物，其动力学溶解度可通过此方法得出并排序。[/align]

[color=#cc0000]摘要：针对瑞利-布里渊散射（RBS）包络谱实验装置，用户提出要对测量气室实现温度和压力的高精度控制。本文了介绍具体实施方案，其中高精度温度控制采用半导体TEC模组实现。压力控制采用高精度真空压力控制系统，其中包括高精度压力传感器、精密电动针阀和24位采集精度PID控制器。此温度和压力控制方案已得到广泛应用和证明。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#cc0000]一、技术要求[/color][/size] 根据客户要求，要对如图1所示的瑞利-布里渊散射（RBS）包络谱实验装置中的温度和压力（图1中红色方框区域内容）进行精确控制，具体要求如下： （1）温度范围300K~318K；控温精度±0.02K。 （2）压力范围30kPa~90kPa（绝压）；控压精度±0.1kPa；气氛99.99%氮气。[align=center][color=#cc0000][img=瑞利-布里渊散射光谱测量中温度和压力的精确控制,690,350]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201171739338695_2143_3384_3.jpg!w690x350.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图1 RBS包络谱测量的实验装置[/color][/align][size=18px][color=#cc0000]二、温度控制方案[/color][/size] 对于室温附近的高精度温度控制，拟采用如图2所示的半导体加热制冷技术予以实现，具体内容包括： （1）加热制冷器：TEC模组。 （2）传感器：铂电阻或热敏电阻温度。 （3）PID控制器：高精度24位温度压力控制器。[align=center][color=#cc0000][img=瑞利-布里渊散射光谱测量中温度和压力的精确控制,690,402]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201171740041263_5493_3384_3.jpg!w690x402.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2 高精度温度控制装置[/color][/align][size=18px][color=#cc0000]三、压力控制方案[/color][/size] 实验装置要求工作的绝对压力范围为30kPa~90kPa，并要求在此范围内的压力可以在任意设定点上准确恒定。为此，拟采用如图2所示的真空压力控制系统进行实施，具体内容如下：[align=center][color=#cc0000][img=瑞利-布里渊散射光谱测量中温度和压力的精确控制,690,448]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201171740188969_3588_3384_3.jpg!w690x448.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图3 高精度真空压力控制系统[/color][/align] （1）采用1000torr程的电容压力计进行压力测量，其精度可达±0.2%。也可采用更高精度±0.05%的真空压力传感器进行测量。 （2）采用24位A/D采集的高精度PID真空压力控制器，以匹配高精度真空压力传感器的测量精度，并保证控制精度。 （3）在气室的进气口和排气口分别安装电动针阀和电动球阀，电动针阀直接安装在进气口处，电动球阀安装在排气口和真空泵之间。如果气室容积很小，可以用电动针阀代替电动球阀。 （4）控制过程中，真空泵开启后抽速保证恒定。先将进气电动针阀进行设定，使得进气口压力和流量恒定，然后进行PID参数自整定，通过自动调节排气口流量实现气室压力精确控制。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

[size=18px]求助各位老师，最近想测一下卡波姆的共振散射光谱，找了一些文献，里面的描述都是 “设置λem=λex进行同步扫描”，具体描述如下图[/size][img=,690,111]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312050913541223_6523_6248811_3.png!w690x111.jpg[/img][size=18px]我用的是日立 F-2700荧光分光光度计，在波长扫描模式下，有一个同步扫描模式”Synchronous"，需要设置最大发射波长EM，然后设置激发波长的范围，请问这是共振散射扫描吗？这跟同步荧光扫描有什么区别呢？如何不是的话要怎么设置呢[img=,440,563]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312050920478307_5132_6248811_3.png!w440x563.jpg[/img][/size]

动态光散射中光子相关谱测量系统的空间相干性问题王少清娄本浊陶冶薇任中京（济南大学理学院济南250022）提要：利用光干涉的简化模型讨论了动态光散射中光子相关谱测量系统的空间相干性要求的物理本质。利用相干面积概念对光子相关谱测量系统空间相干性判据的几种常见表述进行了规范。提出了一种具有普遍意义的简明判据。关键词：光子相关谱；动态光散射；空间相干性；相干面积；信噪比On the Spatial Coherence Problem of a photon Correlation Spectrum Measurement System in Dynamic Light ScatteringWang Shaoqing Lou Benzhuo Tao Yewei Ren Zhongjing(Science School of Jinan University Jinan 250022)Abstract：Using a simplified model of light interference，we discussed the physical essence of the spatial coherence demand on a photon correlation spectrum measurement system in dynamic light scattering.By using the concept of “coherence area”，we standard-ized three familiar statement about the spatial coherence criterion on a photon correlation spectrum measurement system.In the end，we brought forward a general and compendious criterion.Key words：photon correlation;dynamic light scattering;spatial coherence;coherence area;signal-noise ratio动态光散射是研究大分子和亚微米颗粒在液体中动态行为的最有效方法。通过测量悬浮液中散射粒子产生的散射光中的微小频移和角度依赖性，可以获得表征高分子结构的丰富信息，也可以获得纳米微粒的平均流体力学半径和粒度分布。随着激光、微电子和计算机技术的发展，动态光散射技术得到了广泛的应用。由于散射光的频移很小(1-106Hz) ，用传统的光谱分析法难以分辨，所以在动态光散射实验中采用光子相关谱法来获得散射光的频移。图1给出光子相关谱测量的基本实验装置。由激光器1发出的激光经聚焦后照射在样品池2中的散射粒子上，粒子的散射光经光学系统3后进入PMT(光电倍增管) 4 ，PMT 的光电脉冲经过甄别/ 放大系统5 进入相关器6 ，由相关器对光电脉冲进行相关处理后将相关数据输入计算机7 进行数据处理，得所需的信息。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281050_441881_388_3.jpg在光子相关谱测量中，PMT 输出信号1的信噪比(输出信号中涨落部分与噪声部分之比) 大小是测量成功与否的关键因素。而PMT 输出信号的信噪比大小又主要由测量系统的空间相干性来决定。对于光子相关谱测量系统空间相干性优劣的判别标准，不同的文献有各种不同的表述。其中比较有代表性的几种表述分别为：（1）PMT的接受面积为一个相干面积；

基于动态光散射原理的纳米粒度仪的研制任中京, 陈栋章 (济南微纳颗粒技术有限公司, 济南)摘要:介绍了基于动态光散射原理的纳米粒度仪的工作原理和设计, 重点讲述了我公司自研制的CR128数字相关器的设计原理与性能特点, 以及利用该器件成功研制出的winner801光子相关纳米粒度仪的特性。关键词.. 纳米粒度仪;动态光散射(DLS);光子相关谱(PCS);数字相关器纳米颗粒的尺度一般在1-100nm之间, 是介于原子、分子和固体体相之间的物质状态。由于纳米颗粒具有尺寸小、比表面积大和量子尺寸效应, 使它具有不同于常规固体的新特性。在纳米态下, 颗粒尺寸更是对其性质有着强烈的影响, 纳米材料的粒度大小是衡量纳米材料最重要的参数之一。而常规的基于静态光散射原理的激光粒度仪的测量下限己接近极限, 但仍旧不能对纳米颗粒的粒度测试得出理想的结果甚至无能为力。光子相关光谱(Photon Correlation Spectroscopy,简称PCS)法已被证明是一种适于测量纳米及亚微米颗粒粒度的有效方法。PCS技术也成为动态光散射(Dynamic Light Scattering, 简称DLS) 技术, 主要是研究散射光在某一固定空间位置的涨落现象。其颗粒粒度测量原理建立在颗粒的布朗运动基础之上。由于颗粒的布朗运动, 一定角度下的散射光强将相对于某一平均值随机涨落。PCS技术就是通过这种涨落变化的快慢间接地得到相关颗粒粒度的信息。1 动态光散射基本原理基于动态光散射原理的颗粒粒度测试基本原理如图1.1所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441893_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441894_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441895_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441897_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441898_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281054_441899_388_3.jpg最后再对四路基线求其平均值用于数据分析, 以免突变的光强引起光强自相关函数发生畸变。在如上的算法的基础上, 我们所研制的C R 12 8 数字相关器采用F PG A 技术, 以硬件方式实现。如图2 .1所示, 主要由取样时间发生器、取样时间、光子计数器、12 8 相关运算模块、基线运算模块、相关数据存储器、数据输出及控制电路组成。其工作原理为:选取适当的取样时间, 并在该时间段内将输入的光子数连续计数, 并将计数结果进行128 路自相关运算及基线