PSSA7000APS-DLS激光粒度儀

詳細介紹

PSSA7000APS-DLS激光粒度儀

光阻法模塊結合動(dòng)態(tài)光散射模塊

自動(dòng)稀釋?zhuān)瑢?shí)現動(dòng)態(tài)大范圍檢測

基本信息

AccuSizerCounter.jpg

儀器型號：PSSA7000APS-DLS

工作原理：?jiǎn)晤w粒光學(xué)傳感（SingleParticleOpticalSizing，SPOS）

動(dòng)態(tài)光散射理論（DynamicLightScattering,DLS）

檢測范圍：6nm-2500μm

PSS  激光粒度儀開(kāi)創(chuàng )性的將光阻法和動(dòng)態(tài)光散射法結合在一起，集自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)稀釋、自動(dòng)檢測、數據處理以及自動(dòng)清洗等自動(dòng)檢測功能，為用戶(hù)提供可方便、快捷、高效、可靠的粒徑分析，其測量范圍可達6nm-2500μm。

A7000APS-DLS搭載光阻法檢測模塊和動(dòng)態(tài)光散射模塊，將瑞利散射理論和光阻理論有機結合在一起，不僅能對較大的亞微米級別的粒子進(jìn)行顆粒計數，更能檢測納米級別的樣本的粒度分布。在傳統的經(jīng)典光散射（激光衍射，LaserDiffraction）之外，對于高分散體系多了一個(gè)選擇。

優(yōu)勢

檢測范圍廣6nm-2500μm；

高分辨率，高靈敏性，統計精度高；

雙模塊化設計，既能獨立工作，又能有機組合；

集自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)檢測、數據處理以及自動(dòng)清洗等自動(dòng)化功能與一身；

高分辨率

分辨率，在這里指的是分辨同一體系內不同粒徑大小的能力。得益于的設計理念和軟硬件組合，SPOS除了能夠呈現完不同于經(jīng)典光散射的顆粒計數分布外，于經(jīng)典的電阻法和光阻法，更高的分辨率。它不會(huì )錯過(guò)任何顆粒細節，而這些細節往往是決定產(chǎn)品好壞的標準。

如圖1所示，同一個(gè)樣本中混合0.7μm，0.8μm，1.3μm，2μm，5μm，10μm，15μm，20μm，50μm，100μm，200μm11種標準PSL粒子，SPOS可以很容易將每種不同大小的標粒區分清楚。

圖2展示了同一個(gè)樣本在SPOS和激光衍射法（Laserdiffraction，LD）粒度儀中測得的結果。樣本使用的是過(guò)400目篩(37μm）的樣本。SPOS（綠色線(xiàn)）顯示在35μm以上是沒(méi)有粒子的，這和實(shí)際情況相符。但是使用LD檢測得到的僅僅是“相似"的分布，但是在100μm本來(lái)沒(méi)有顆粒的情況下卻給出了還有大顆粒的假性結果。

高靈敏度

APS-DLS系統提供了的靈敏度，依托于SPOS，哪怕只有一顆顆粒，也不會(huì )放過(guò)，靈敏度可以達到10PPT等級。高靈敏度確保了樣品檢測的細節不被忽視，制造業(yè)升級過(guò)程中，除了粒徑檢測的需求外，還要對或大或小的游離顆粒的控制，無(wú)論是半導體行業(yè)尾端大顆粒對良率的影響，還是鋰電行業(yè)正負極材料小顆粒對安性的危害。APS-DLS系統都可以準確識別。

圖3高靈敏度展示

圖3展示了一個(gè)樣本檢測前，僅加入10μL的50μm標準乳膠粒子，混合好后進(jìn)行檢測，如圖所示儀器依舊很準確的檢測出來(lái)，并且告知加入的50μm標粒僅有33顆，粒徑是50.127μm。

高效的粒度分析

APS-DLS系統的高靈敏度、高分辨率不僅帶來(lái)了更為接近真實(shí)情況的粒徑分布，同時(shí)檢測快速，節省客戶(hù)時(shí)間，僅需幾分鐘，既可檢測結果。同時(shí)儀器支持自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)清洗、自動(dòng)稀釋等功能，將實(shí)驗室工作效率，幫助他們?yōu)榘雽w，乳劑，粉體客戶(hù)地重要結果。

APS-DLS系統同樣支持在線(xiàn)系統，集成在產(chǎn)線(xiàn)中的關(guān)鍵監控點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢測粒度結果，發(fā)現異常，及時(shí)處理，降低工作成本，簡(jiǎn)化工作流程。

真實(shí)的粒徑分布

不同行業(yè)對粒度檢測的需求其實(shí)一直各有側重點(diǎn)，為了更真實(shí)的粒徑結果，往往需要通過(guò)電鏡等儀器進(jìn)行分析，但存在著(zhù)統計數據不足以及規?；瘷z測的弊端。為了滿(mǎn)足即時(shí)的檢測需求，經(jīng)常以犧牲精確性和分辨率來(lái)?yè)Q取檢測速度和易用，但僅能平均粒徑以及分布的檢測已無(wú)法滿(mǎn)足現在行業(yè)的發(fā)展。

APS-DLS系統對于細節的把控，可以確保檢測結果接近真實(shí)的情況，幫助質(zhì)量形成統一的標準方案，監控批間差異，穩定產(chǎn)品質(zhì)量。

圖4和圖5展示了一個(gè)均勻的樣本和一個(gè)不均勻的樣品在SPOS及電鏡下的檢測結果。均勻的樣本在電鏡下顆粒之間大小較為相似，相應的SPOS檢測可見(jiàn)譜圖較窄。而不均勻的樣本，電鏡下可以看到小小的顆粒，相應SPOS檢測的結果出現高高低低的峰，與電鏡結果可直接對應。

工作原理

目錄結構：

1.單顆粒光學(xué)傳感簡(jiǎn)介

2.傳統光阻法和光散法測量粒度的原理

3.PSS的SPOS介紹

4.自動(dòng)稀釋原理介紹

1、單顆粒光學(xué)傳感簡(jiǎn)介

單顆粒光學(xué)傳感（SingleParticleOpticalSizing,SPOS）是一種用于測量溶劑中懸浮粒子的大小和數量濃度的激光粒度檢測通用。在SPOS中液體懸浮液中的粒子流經(jīng)傳感器的樣品池時(shí)，在激光光源的照射下，被阻擋或者被散射的光會(huì )轉變成脈沖電壓信號，脈沖信號的大小是由粒子的截面面積和物理判定規則即光散射或者光阻共同決定的。光阻也被稱(chēng)為不透光度或者光消減。而粒子間的相互阻擋和散射是和粒子的大小和濃度是有關(guān)系的，利用脈沖幅度分析器和校準曲線(xiàn)便可以得到懸浮粒子的數量濃度和粒度大小分布。傳統光阻法可以測得1.5μm以上的粒子和并較高的分辨率。

單顆粒傳感（SPOS）見(jiàn)粒度儀檢測在檢測粒徑分布中的重要不足—粒子數量的統計。自AccuSizer780系列儀器誕生！

2.傳統光阻法與光散射法原理

圖1為光阻法檢測原理圖，待測液體流過(guò)橫截面很小的流通池，流通池兩側裝有光學(xué)玻璃，激光器的光束通過(guò)透鏡組準直，光束穿過(guò)流通池并被光電探測器所接收。若待測液體中沒(méi)有顆粒，則光電探測器接收到的光信號穩定不變，輸出的電壓信號也恒定，將此恒定信號作為基準電壓；若液體中有顆粒物質(zhì)，顆粒通過(guò)流通池傳感區域，將會(huì )遮擋激光，光電探測器接收到的光信號減小，產(chǎn)生一個(gè)負的脈沖電信號，如下圖2所示。

脈沖信號幅度與基準電壓信號有如下關(guān)系：

式（1）中：E為顆粒遮擋引起的脈沖幅度；a為顆粒的有效遮擋面積（等效為球形）;A為光電探測器的有效面積；E0是沒(méi)有顆粒時(shí)的光電探測器所產(chǎn)生的基準電壓。因此，脈沖信號幅度對應顆粒的大小，脈沖信號個(gè)數對應顆粒的數量

圖3為光散射法檢測原理圖，待測液體流過(guò)流通池，流通池兩側裝有光學(xué)玻璃，激光器的光束通過(guò)透鏡組準直，光束穿過(guò)流通池，照射在光陷進(jìn)上。若待測液體中沒(méi)有顆粒，則光電探測器就收不到光信號，若液體中有顆粒，顆粒通過(guò)流通池，與激光光束發(fā)生散射現象。某一個(gè)（或幾個(gè)）角度下的散射光通過(guò)透鏡收集匯聚到光電探測器上，產(chǎn)生正的電信號脈沖，脈沖信號的幅度和散射光強成正比。根據信號的幅度和個(gè)數可以對液體中的微小顆粒進(jìn)行計數檢測。

當光束照射含有懸浮微粒的液體時(shí)光能減弱。根據文獻,此時(shí)懸浮液中微粒會(huì )對光產(chǎn)生散射和吸收等作用,因為這些作用導致的光強減弱與微粒的濃度存在線(xiàn)性關(guān)系。在文獻中引用了如下公式,來(lái)描述當微粒濃度較小時(shí),透射光強與入射光強之間的關(guān)系:

它對應于因為散射和吸收而導致光的衰減總量。有米氏散射的理論，隨著(zhù)微粒的增大，

集中于前向0度角附近，圖1中我們也可以注意到這一點(diǎn)。（4）式中沒(méi)有考慮到這樣的

事實(shí)：在光阻法檢測中，前向0角度附近的散射光仍然能夠被探測器接收，因此必須考慮對

散射系數進(jìn)行修正。實(shí)際中（4）式變?yōu)椋?/span>

3.PSS的單顆粒光學(xué)傳感簡(jiǎn)介

經(jīng)過(guò)光感區域的粒子由于大小不同，光強隨之產(chǎn)生相應的變化。將探測器收集的光信號轉換成電壓信號，不同的電壓信號對應不同的粒徑大小，從而得到微粒的粒徑。美國PSS粒度儀公司（ParticleSizingSystems）的單顆粒光學(xué)傳感（SingleParticleOpticalSizing，SPOS）是在傳統光阻法（LE）大顆粒光學(xué)傳感的基礎上加入了激光散射模塊（LS）。在兩個(gè)模塊（LE+LS）同時(shí)運行的情況下，檢測下限由原來(lái)純光阻的1.5μm下探至0.5μm。使得其在大顆粒檢測領(lǐng)域的應用。

SPOS對粒子的信號響應方式是信號與特定粒子應的。AccuSizer780系列儀器中的傳感器通過(guò)兩種不同性質(zhì)的物理作用：光消減（lightextinction,LE）與光散射（lightscattering,LS）對通過(guò)傳感器的粒子進(jìn)行測定。光消減檢測通過(guò)流動(dòng)池的光強變化，擁有檢測粒子的粒徑范圍廣且與粒子組份無(wú)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。然而，它的靈敏度有限。另一方面，光散射窄的動(dòng)態(tài)粒徑范圍(取決于檢測器/放大器的飽和值)，但能檢測到小粒徑的粒子，使用大功率激光光源還能檢測到粒徑更小的粒子。通過(guò)合并光消減和光散射響應信號，傳感器可同時(shí)擁有這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，因而在不損失單粒子分辨率巨大優(yōu)勢的前提下?lián)碛休^廣的動(dòng)態(tài)粒徑范圍。

4.自動(dòng)稀釋原理介紹

單顆粒光學(xué)傳感（SingleParticleOpticalSizing,SPOS）雖然的量化粒度分布的優(yōu)點(diǎn)，但是相應的粒子間的重合效應會(huì )造成檢測結果不準。PSS粒度儀使用的自動(dòng)稀釋機制，可以將樣品稀釋到目標濃度，然后再采集數據，保證粒度可以以“single"狀態(tài)通過(guò)傳感器，從而實(shí)現高濃度樣本的檢測。

系統可以根據稀釋倍數自動(dòng)計算給出原樣品顆粒濃度，解決了高濃度樣品的檢測難題，適合測試其他手段無(wú)法檢測高濃度樣本，適合測量樣品量稀少且珍貴的樣品。

分析方法及原理動(dòng)態(tài)光散射法+光阻法

激光光源15mW固態(tài)光源（可選35mW、50mW）

檢測器搭配多檢測器，PMT、APD、LE

檢測形式連續檢測

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