動態光散射納米粒徑分析儀Nicomp N3000介紹
Nicomp 380 N3000系列納米激光粒度儀是在原有的經典型號380DLS基礎上升級配套而來，采用動態光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）原理檢測分析顆粒的粒度分布，粒徑檢測范圍 0.3nm – 10μm。其配套粒度分析軟件復合采用了高斯（ Gaussian）單峰算法和擁有專li技術的 Nicomp 多峰算法，對于多組分、粒徑分布不均勻分散體系的分析具有優勢。
動態光散射原理
下圖所示為DLS系統的簡單的示意圖。激光照射到盛有稀釋的顆粒混懸液的玻璃試管中。此玻璃試管溫度恒定，每一個粒子被入射光擊發后向各個方向散射。散射光的光強值和粒徑的分子量或體積（在特定濃度下）成比例關系，再帶入其他影響參數比如折射率，這就是經典光散射（Classic light scattering)的理論基礎。
圖1：DLS系統示意圖
zui新的動態光散射方法（DLS）從傳統的光散射理論中分離，不再關注于光散射的光強值，而關注于光強隨著時間的波動行為。簡單來說，我們在一定角度（一般使用90°角）檢測分散溶劑中的混懸顆粒的總體散射光信息。由于粒度的擴散，光強值不斷波動，理論上存在有非常理想化的波動時間周期，此波動時間和粒子的擴散速度呈反比例關系。我們通過光強值的波動自相關函數的計算來獲得隨時間變化的衰減指數曲線。從衰減時間常量τ，我們可以獲得粒子的擴散速度D。使用Stokes-Einstein 方程式，我們zui終就可以計算得出顆粒的半徑（假定其是一個圓球形狀）。
動態光散射理論：光的干涉
為了容易理解什么叫做強度隨時間波動，我們必須先理解相干疊加（coherent addition）或線性疊加（superposition）的概念,進一步要知道檢測區域內的不同的粒子產生了很多獨立散射光，這些獨立的散射光相干疊加或互相疊加的zui終結果就是光強。這種物理現場被稱為“干涉”。下圖是光干涉圖樣。
每一束獨立的散射光波到達檢測器和入射激光波長有相位關系，這主要取決于懸浮液中顆粒的精確定位。所有的光波在PMT檢測器的表面的狹縫中混合在一起，或者叫干涉在一起，zui終在特定的角度可以檢測得到“凈”散射光強值，在DLS系統中，絕大部分都使用90度角。
技術參數：
粒徑檢測范圍 | 粒度分析：0.3 nm - 10 μm |
分析方法 | 動態光散射，Gaussian 單峰算法和 Nicomp 多峰算法 |
pH值范圍 | 2 - 12 |
溫度范圍 | 0℃-90 ℃（±0.1℃控溫精度，無冷凝） |
激光光源 | 35mW激光光源 |
檢測角度 | 90° |
檢測器 | APD(雪崩二極倍增管，可7倍增益放大) |
可用溶劑 | 水相,絕大多數有機相 |
樣品池 | 標準4 mL樣品池（1cm×4cm，高透光，石英玻璃或塑料）； 1mL樣品池（玻璃，高透光率微量樣品池，zui小進樣量10μL）
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分析軟件 | Windows操作系統，主流配置，光驅，USB接口，串口（COM口）；符合 21 CFR Part 11 規范分析軟件（可選） |
驗證文件 | 有 |
電壓 | 220 – 240 VAC，50Hz 或100 – 120 VAC，60Hz |
計算機配置要求 | Windows操作系統，主流配置，USB接口，串口（COM口） |
外形尺寸 | 56 cm * 41 cm * 24cm |
重量 | 約26kg（與配置有關） |
Nicomp多峰分布
基線調整自動補償功能和高分辨率多峰算法是Nicomp 380系列儀器所的兩個主要特點，Nicomp創始人Dave Nicole很早就認識到傳統的動態光散射理論僅給出高斯模式的粒度分布，這和實踐生產生活中不相符，因為現實中很多樣本是多分散體系，非單分散體系，而且高斯分布靈敏性不足，分辨率不高，這些特點都制約了納米粒度儀在實際生產生活中的使用。其開創性的開創了Nicomp多峰分布理論，大大提高了動態光散射理論的分辨率和靈敏性。如下圖所示：
圖一：Nicomp多分分布數據呈現
如圖一：此數據為Nicomp創始人David Nichole親測其血液所得。其檢測項目為：高密度脂蛋白，低密度脂蛋白和超低密度脂蛋白，平均粒徑分別顯示在7.0nm；29.3nm和217.5nm。由此可見，Nicomp儀器對于多組分體系的粒徑分布可以提供清晰地檢測數據結果。
Nicomp多峰分布優勢
Nicomp系列儀器均可以自由在Gaussian分布模式和Nicomp多峰分布模式中切換。其不僅可以給出傳統的DLS系統的結果，更可以通過Nicomp多峰分布模式體現樣品的真實情況。依托于Nicomp系列儀器一系列優異的算法和高靈敏性的硬件設計，Nicomp納米激光粒度儀可以有效區分1:2的多分散體系。
圖二：高斯分布及Nicomp多峰分布對比圖
如圖二：此數據為檢測93nm和150nm的混合標粒所得到的數據。左邊為高斯分布（Gaussian）結果，右圖為Nicomp多峰分布算法結果，兩者都為光強徑數據。從高斯分布可以得到此混合標粒的平均粒徑為110nm-120nm之間，卻無法得到實際的多組分體系結構。從右側的Nicomp多峰分布可以得到結果為雙峰，即如數據呈現，體系中的粒子主要分布于98.2nm以及190nm附近。由此可知，盡管93nm和150nm的混合標粒之間粒徑差別已經不大，由Nicomp的多峰算法仍然可以清晰地將體系中的多組分區分開來，可見N3000的靈敏性之高，其算法之精確，實為科研研發的zui佳幫手。
為滿足不同客戶的實際檢測需求，我司的Nicomp 380 N3000會配備相應的配置，旨在為客戶們在控制成本的基礎上，得到需求的解決方案，達到收益zui大化。
技術優勢
檢測范圍：0.3nm -10μm；
校準需求：無需校準；
應用領域：廣檢測，速度快，靈敏度高且對團聚粒子靈敏度高；
法典法規：符合USP,CP等各國藥典要求；
復合型算法：高斯（Gaussion）單峰算法與專li的Nicomp多峰算法結合均可選擇；
模塊化設計：可同機搭載ZETA電位檢測模塊，還可增加自動稀釋，自動滴定和自動進樣等輔助測試模塊，亦便于升級；
產品優勢
模塊化設計 | Nicomp 380納米粒徑分析儀是wei一在應用動態光散射技術上的基礎上加入多模塊方法的粒度儀。隨著模塊的升級和增加，Nicomp 380的功能體系越來越強大，可以用于各種復雜體系的檢測分析。 |
自動稀釋模塊 | 帶有專li的自動稀釋模塊消除了人工稀釋高濃度樣品帶來的誤差，且不需要人工不斷試錯來獲得合適的測試濃度，這大大縮短了測試者寶貴時間，且無需培訓，測試結果重現性好，誤差率＜1%。 |
380/HPLD大功率激光器 | 美國PSS粒度儀公司在開發儀器的過程中，考慮到在各種實驗測試條件中不同的需求，對不同使用條件和環境配置了不同功率的激光發生器。大功率的激光器可以對極小的粒子也能搜集到足夠的散射信號，使得儀器能夠得到極小粒子的粒徑分布。同樣，大功率激光器在測試大粒子的時候同樣也很有幫助，比如在檢測右旋糖酐大分子時，折射率的特性會引起光散射強度不足。 |
雪崩二極管 (APD) 探測器 | Nicomp 380納米粒徑分析儀可以裝配各種大功率的激光發生器和jun品級別的雪崩二極管檢測器（相比較傳統的光電倍增管有7倍放大增益效果）。 |
380/MA多角度檢測器 | 粒徑大于100 nm的顆粒在激光的照射下不會朝著各個方向散射。多角度檢測角器通過調節檢測角度來增加粒子對光的敏感性來測試某些特殊級別粒子。Nicomp 380可以配備范圍在10°-175，步長0.9°的多角度測角器，從而使得單一90°檢測角測試不了的樣品，通過調節角度進行檢測，改善對大粒子多分散系粒徑分析的精確度。 |
應用行業: 乳液、色漆、制藥粉體、顏料、聚合物、蛋白質大分、二氧化硅以及自組裝TiO_2納米管(TNAs)等
