PSSA7000APS-DLS激光粒度儀(yi)

詳(xiang)細(xi)介(jie)紹

PSSA7000APS-DLS激光粒度儀(yi)

光(guang)阻法(fa)模塊結(jie)合動(dong)態(tai)光(guang)散(san)射(she)模塊

自(zi)動稀釋，實現(xian)動(dong)態(tai)大(da)範圍檢(jian)測

基(ji)本(ben)信息(xi)

AccuSizerCounter.jpg

儀(yi)器(qi)型號(hao)：PSSA7000APS-DLS

工作(zuo)原(yuan)理(li)：單(dan)顆(ke)粒光學(xue)傳感(gan)（SingleParticleOpticalSizing，SPOS）

動(dong)態(tai)光(guang)散(san)射(she)理(li)論(lun)（DynamicLightScattering,DLS）

檢(jian)測範圍：6nm-2500μm

PSS  激光粒度儀(yi)開(kai)創性的將(jiang)光阻法(fa)和(he)動(dong)態(tai)光(guang)散(san)射(she)法(fa)結(jie)合在(zai)壹起，集(ji)自(zi)動進(jin)樣、自動(dong)稀(xi)釋、自(zi)動檢(jian)測、數據處(chu)理(li)以及(ji)自動(dong)清洗等自動檢測功能，為(wei)用(yong)戶提(ti)供(gong)可方便、快捷、高效、可靠(kao)的(de)粒徑分(fen)析(xi)，其測量範圍可達6nm-2500μm。

A7000APS-DLS搭載光(guang)阻法(fa)檢測模塊和(he)動(dong)態(tai)光(guang)散(san)射(she)模塊，將瑞利(li)散射理(li)論(lun)和(he)光(guang)阻理(li)論(lun)有(you)機結(jie)合在(zai)壹起，不僅(jin)能對(dui)較(jiao)大的(de)亞(ya)微米(mi)級(ji)別(bie)的(de)粒子(zi)進(jin)行(xing)顆粒計數(shu)，更(geng)能檢(jian)測納米(mi)級(ji)別(bie)的(de)樣本(ben)的粒度分(fen)布。在傳統(tong)的經典光散射(she)（激光衍(yan)射，LaserDiffraction）之(zhi)外，對於(yu)高分(fen)散體(ti)系(xi)多(duo)了(le)壹個選(xuan)擇(ze)。

優(you)勢(shi)

檢(jian)測範圍廣(guang)6nm-2500μm；

高分(fen)辨率，高靈敏(min)性(xing)，統計精度高；

雙(shuang)模塊化(hua)設(she)計，既(ji)能獨(du)立(li)工作(zuo)，又(you)能有(you)機組(zu)合(he)；

集(ji)自動進(jin)樣、自動(dong)檢(jian)測、數據處(chu)理(li)以及(ji)自動(dong)清洗等自動化(hua)功能與壹(yi)身(shen)；

高分(fen)辨率

分(fen)辨率，在(zai)這(zhe)裏(li)指(zhi)的是分(fen)辨同壹(yi)體(ti)系(xi)內不同粒徑大(da)小(xiao)的能力(li)。得益於(yu)的(de)設(she)計理(li)念和(he)軟硬件組合，SPOS除(chu)了(le)能夠(gou)呈(cheng)現完(wan)不同於(yu)經典光散射(she)的顆粒計數(shu)分(fen)布外，於(yu)經典的電(dian)阻法(fa)和(he)光(guang)阻法(fa)，更高的分(fen)辨率。它不會(hui)錯(cuo)過(guo)任(ren)何顆粒細(xi)節，而這(zhe)些(xie)細(xi)節往(wang)往(wang)是決定產(chan)品(pin)好(hao)壞的標(biao)準(zhun)。

如(ru)圖1所(suo)示，同(tong)壹個(ge)樣本(ben)中混合0.7μm，0.8μm，1.3μm，2μm，5μm，10μm，15μm，20μm，50μm，100μm，200μm11種(zhong)標(biao)準(zhun)PSL粒子(zi)，SPOS可以很(hen)容易(yi)將每種(zhong)不同大(da)小的(de)標(biao)粒區(qu)分(fen)清楚。

圖2展示了(le)同壹個(ge)樣本(ben)在SPOS和(he)激光衍(yan)射法(fa)（Laserdiffraction，LD）粒度儀(yi)中(zhong)測得的結(jie)果。樣本(ben)使用(yong)的(de)是過(guo)400目(mu)篩(shai)(37μm）的(de)樣本(ben)。SPOS（綠色(se)線(xian)）顯(xian)示在(zai)35μm以上是沒(mei)有(you)粒子(zi)的(de)，這(zhe)和(he)實際(ji)情(qing)況(kuang)相(xiang)符(fu)。但(dan)是使(shi)用(yong)LD檢(jian)測得到的僅(jin)僅(jin)是“相(xiang)似(si)"的分(fen)布，但(dan)是在(zai)100μm本(ben)來(lai)沒(mei)有(you)顆(ke)粒的情(qing)況(kuang)下卻給出(chu)了(le)還有(you)大(da)顆(ke)粒的假(jia)性結(jie)果。

高靈敏(min)度(du)

APS-DLS系(xi)統(tong)提(ti)供(gong)了(le)的靈敏(min)度(du)，依(yi)托(tuo)於(yu)SPOS，哪(na)怕只有(you)壹(yi)顆(ke)顆粒，也不會(hui)放(fang)過(guo)，靈敏(min)度(du)可以達到10PPT等級。高靈敏(min)度(du)確保(bao)了(le)樣品(pin)檢(jian)測的細(xi)節不被忽視(shi)，制(zhi)造(zao)業升(sheng)級(ji)過(guo)程中(zhong)，除(chu)了(le)粒徑檢(jian)測的需(xu)求(qiu)外(wai)，還要(yao)對(dui)或(huo)大(da)或(huo)小的遊離顆粒的控(kong)制(zhi)，無論(lun)是半導體(ti)行(xing)業尾端大(da)顆粒對良(liang)率的(de)影(ying)響(xiang)，還是鋰(li)電(dian)行(xing)業正負(fu)極(ji)材(cai)料(liao)小(xiao)顆(ke)粒對安性(xing)的危(wei)害(hai)。APS-DLS系(xi)統(tong)都可以準(zhun)確識(shi)別(bie)。

圖3高靈敏(min)度(du)展示

圖3展示了(le)壹個樣(yang)本(ben)檢測前，僅(jin)加入10μL的(de)50μm標(biao)準(zhun)乳膠粒子(zi)，混合好後(hou)進(jin)行(xing)檢測，如圖所(suo)示儀(yi)器(qi)依(yi)舊很(hen)準確的檢(jian)測出(chu)來(lai)，並且(qie)告知加入的(de)50μm標(biao)粒僅(jin)有(you)33顆(ke)，粒徑是50.127μm。

高效的(de)粒度分(fen)析(xi)

APS-DLS系(xi)統(tong)的高靈敏(min)度(du)、高分(fen)辨率不僅(jin)帶(dai)來(lai)了(le)更為接近真實情(qing)況(kuang)的粒徑分(fen)布，同時檢測快速(su)，節省(sheng)客戶時間，僅(jin)需(xu)幾分(fen)鐘，既(ji)可檢測結(jie)果。同時儀器(qi)支持(chi)自(zi)動進(jin)樣、自動(dong)清(qing)洗、自(zi)動(dong)稀釋等功能，將(jiang)實驗(yan)室工作(zuo)效(xiao)率，幫(bang)助(zhu)他(ta)們為(wei)半導體(ti)，乳(ru)劑，粉體(ti)客戶地重(zhong)要(yao)結(jie)果。

APS-DLS系(xi)統(tong)同樣支持(chi)在(zai)線(xian)系(xi)統(tong)，集成在產(chan)線(xian)中的(de)關鍵監(jian)控(kong)點，實時檢測粒度結(jie)果，發(fa)現異常(chang)，及(ji)時處(chu)理(li)，降(jiang)低(di)工作(zuo)成(cheng)本(ben)，簡化(hua)工作(zuo)流(liu)程。

真實的(de)粒徑分(fen)布

不同行(xing)業對粒度檢(jian)測的需(xu)求(qiu)其(qi)實壹(yi)直各(ge)有(you)側(ce)重(zhong)點，為(wei)了(le)更真實的(de)粒徑結(jie)果，往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)通(tong)過電(dian)鏡等儀器(qi)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)，但(dan)存在著統計數據不足(zu)以及(ji)規模化(hua)檢測的弊(bi)端(duan)。為了(le)滿足(zu)即時的檢(jian)測需(xu)求(qiu)，經常(chang)以犧(xi)牲精確性和(he)分(fen)辨率來(lai)換取檢(jian)測速(su)度和(he)易(yi)用(yong)，但(dan)僅(jin)能平(ping)均(jun)粒徑以及(ji)分(fen)布的檢測已(yi)無法(fa)滿足(zu)現在(zai)行(xing)業的發(fa)展。

APS-DLS系(xi)統(tong)對於(yu)細(xi)節的(de)把控(kong)，可以確保(bao)檢測結(jie)果接近真實的(de)情(qing)況，幫(bang)助(zhu)質量(liang)形成統(tong)壹的(de)標(biao)準(zhun)方案(an)，監(jian)控(kong)批(pi)間(jian)差異，穩定產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)。

圖4和(he)圖5展示了(le)壹個均(jun)勻的(de)樣本(ben)和(he)壹(yi)個(ge)不均勻的(de)樣品(pin)在(zai)SPOS及(ji)電(dian)鏡下的檢(jian)測結(jie)果。均勻的(de)樣本(ben)在電(dian)鏡下顆粒之間(jian)大(da)小較(jiao)為相(xiang)似，相(xiang)應的SPOS檢(jian)測可見譜(pu)圖較(jiao)窄。而不均勻的(de)樣本(ben)，電(dian)鏡下可以看(kan)到(dao)小小(xiao)的顆粒，相應(ying)SPOS檢(jian)測的結(jie)果出(chu)現(xian)高高低低(di)的(de)峰(feng)，與電(dian)鏡結(jie)果可直接對應。

工作(zuo)原(yuan)理(li)

目(mu)錄結(jie)構：

1.單(dan)顆(ke)粒光學(xue)傳感(gan)簡介(jie)

2.傳統(tong)光阻法(fa)和(he)光(guang)散(san)法(fa)測量粒度的(de)原(yuan)理(li)

3.PSS的(de)SPOS介(jie)紹

4.自(zi)動稀釋原(yuan)理(li)介(jie)紹

1、單(dan)顆(ke)粒光學(xue)傳感(gan)簡介(jie)

單(dan)顆(ke)粒光學(xue)傳感(gan)（SingleParticleOpticalSizing,SPOS）是壹(yi)種(zhong)用(yong)於(yu)測量溶劑中懸浮粒子(zi)的(de)大小(xiao)和(he)數(shu)量(liang)濃(nong)度(du)的激光粒度檢(jian)測通(tong)用(yong)。在(zai)SPOS中(zhong)液體(ti)懸浮液(ye)中(zhong)的粒子(zi)流(liu)經傳感(gan)器(qi)的樣品(pin)池(chi)時，在激光光(guang)源的(de)照(zhao)射下，被阻擋或(huo)者(zhe)被散射(she)的(de)光會(hui)轉變成(cheng)脈(mai)沖電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)，脈(mai)沖信號(hao)的(de)大(da)小是由(you)粒子(zi)的(de)截面(mian)面(mian)積和(he)物(wu)理(li)判定規則即光(guang)散射(she)或(huo)者(zhe)光(guang)阻共(gong)同決定的(de)。光阻也(ye)被稱為(wei)不透光(guang)度或(huo)者(zhe)光(guang)消(xiao)減(jian)。而粒子(zi)間(jian)的相(xiang)互阻擋和(he)散(san)射(she)是和(he)粒子(zi)的(de)大小(xiao)和(he)濃(nong)度(du)是有(you)關(guan)系(xi)的(de)，利(li)用(yong)脈(mai)沖幅度(du)分(fen)析(xi)器(qi)和(he)校(xiao)準曲(qu)線(xian)便可以得到懸浮粒子(zi)的(de)數量(liang)濃度和(he)粒度大(da)小(xiao)分(fen)布。傳統(tong)光阻法(fa)可以測得1.5μm以上的(de)粒子(zi)和(he)並較(jiao)高的分(fen)辨率。

單(dan)顆(ke)粒傳感(gan)（SPOS）見(jian)粒度儀(yi)檢(jian)測在檢(jian)測粒徑分(fen)布中的重(zhong)要(yao)不足(zu)—粒子(zi)數(shu)量的(de)統計。自AccuSizer780系(xi)列(lie)儀器(qi)誕(dan)生！

2.傳統(tong)光阻法(fa)與光(guang)散(san)射法(fa)原理(li)

圖1為(wei)光阻法(fa)檢測原理(li)圖，待測液體(ti)流(liu)過橫截面(mian)很(hen)小的(de)流(liu)通(tong)池，流(liu)通(tong)池兩(liang)側(ce)裝(zhuang)有(you)光(guang)學(xue)玻璃，激光器(qi)的光束(shu)通(tong)過透(tou)鏡組(zu)準(zhun)直，光束穿過流(liu)通(tong)池並被光電(dian)探測器(qi)所(suo)接收。若(ruo)待測液體(ti)中(zhong)沒(mei)有(you)顆(ke)粒，則光電(dian)探測器(qi)接收到的光(guang)信(xin)號(hao)穩定不變，輸出(chu)的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)也(ye)恒(heng)定，將(jiang)此恒(heng)定信(xin)號作(zuo)為(wei)基準電(dian)壓(ya)；若(ruo)液體(ti)中(zhong)有(you)顆(ke)粒物質(zhi)，顆(ke)粒通(tong)過流(liu)通(tong)池傳感(gan)區(qu)域，將(jiang)會(hui)遮(zhe)擋激光，光(guang)電(dian)探測器(qi)接收到的光(guang)信(xin)號(hao)減小(xiao)，產(chan)生(sheng)壹(yi)個(ge)負(fu)的脈沖電(dian)信號，如下圖2所(suo)示。

脈(mai)沖信號(hao)幅(fu)度(du)與基(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)有(you)如(ru)下關系(xi)：

式（1）中(zhong)：E為(wei)顆粒遮擋引(yin)起的(de)脈(mai)沖幅度(du)；a為(wei)顆粒的有(you)效(xiao)遮(zhe)擋面(mian)積（等效為球(qiu)形）;A為(wei)光電(dian)探測器(qi)的有(you)效(xiao)面(mian)積；E0是沒(mei)有(you)顆(ke)粒時的光(guang)電(dian)探測器(qi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)基(ji)準電(dian)壓(ya)。因(yin)此，脈沖信號(hao)幅(fu)度(du)對應顆(ke)粒的大(da)小(xiao)，脈沖信號(hao)個(ge)數(shu)對應顆(ke)粒的數(shu)量(liang)

圖3為(wei)光散射(she)法(fa)檢測原理(li)圖，待測液體(ti)流(liu)過流(liu)通(tong)池，流(liu)通(tong)池兩(liang)側(ce)裝(zhuang)有(you)光(guang)學(xue)玻璃，激光器(qi)的光束(shu)通(tong)過透(tou)鏡組(zu)準(zhun)直，光束穿過流(liu)通(tong)池，照(zhao)射在(zai)光(guang)陷進(jin)上。若(ruo)待測液體(ti)中(zhong)沒(mei)有(you)顆(ke)粒，則光電(dian)探測器(qi)就(jiu)收不到光(guang)信號(hao)，若(ruo)液體(ti)中(zhong)有(you)顆(ke)粒，顆粒通(tong)過流(liu)通(tong)池，與激光光(guang)束發(fa)生散射(she)現象(xiang)。某(mou)壹(yi)個(ge)（或(huo)幾個）角度(du)下的散(san)射(she)光通(tong)過透(tou)鏡收(shou)集(ji)匯(hui)聚到光電(dian)探測器(qi)上，產(chan)生(sheng)正(zheng)的(de)電(dian)信號脈沖，脈沖信號(hao)的(de)幅(fu)度和(he)散(san)射(she)光(guang)強(qiang)成正(zheng)比。根(gen)據信號(hao)的(de)幅(fu)度和(he)個(ge)數(shu)可以對(dui)液體(ti)中(zhong)的微小顆(ke)粒進(jin)行(xing)計數(shu)檢測。

當光束照(zhao)射含(han)有(you)懸浮微粒的液(ye)體(ti)時光能減(jian)弱(ruo)。根(gen)據文(wen)獻,此(ci)時懸浮液(ye)中(zhong)微粒會(hui)對(dui)光(guang)產(chan)生(sheng)散(san)射(she)和(he)吸收等作(zuo)用(yong),因(yin)為這(zhe)些(xie)作(zuo)用(yong)導(dao)致(zhi)的(de)光(guang)強(qiang)減弱(ruo)與微粒的濃(nong)度(du)存在線(xian)性關(guan)系(xi)。在(zai)文(wen)獻中(zhong)引用(yong)了(le)如下公式,來(lai)描述當微粒濃度(du)較(jiao)小時,透(tou)射光強(qiang)與入(ru)射(she)光強(qiang)之間(jian)的關系(xi):

它對應於(yu)因(yin)為散射(she)和(he)吸收而導(dao)致(zhi)光(guang)的(de)衰(shuai)減總量(liang)。有(you)米(mi)氏散射(she)的(de)理(li)論(lun)，隨著微粒的增大(da)，

集(ji)中於(yu)前(qian)向(xiang)0度(du)角附近，圖1中(zhong)我(wo)們(men)也(ye)可以註(zhu)意到這(zhe)壹(yi)點。（4）式中沒(mei)有(you)考(kao)慮(lv)到這(zhe)樣(yang)的

事(shi)實：在(zai)光(guang)阻法(fa)檢測中，前(qian)向(xiang)0角(jiao)度附近的散(san)射(she)光仍(reng)然(ran)能夠(gou)被探測器(qi)接收，因(yin)此必須(xu)考慮對(dui)

散(san)射系(xi)數(shu)進(jin)行(xing)修正。實際(ji)中(zhong)（4）式變為(wei)：

3.PSS的(de)單(dan)顆(ke)粒光學(xue)傳感(gan)簡介(jie)

經過(guo)光(guang)感(gan)區(qu)域的(de)粒子(zi)由(you)於(yu)大(da)小不同，光(guang)強(qiang)隨之(zhi)產(chan)生(sheng)相(xiang)應(ying)的變化(hua)。將探測器(qi)收集的(de)光(guang)信(xin)號轉換成(cheng)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)，不同的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)對(dui)應不同的(de)粒徑大(da)小(xiao)，從而得到微粒的粒徑。美國PSS粒度儀(yi)公(gong)司（ParticleSizingSystems）的(de)單(dan)顆(ke)粒光學(xue)傳感(gan)（SingleParticleOpticalSizing，SPOS）是在(zai)傳統(tong)光阻法(fa)（LE）大(da)顆粒光學(xue)傳感(gan)的基(ji)礎(chu)上加入了(le)激光散(san)射模塊（LS）。在(zai)兩個模塊（LE+LS）同(tong)時運行(xing)的情(qing)況下，檢測下限由(you)原來(lai)純光(guang)阻的(de)1.5μm下探至(zhi)0.5μm。使(shi)得其在大顆(ke)粒檢測領(ling)域(yu)的應(ying)用(yong)。

SPOS對(dui)粒子(zi)的(de)信號(hao)響(xiang)應(ying)方式是信(xin)號(hao)與特(te)定粒子(zi)應(ying)的。AccuSizer780系(xi)列(lie)儀器(qi)中的傳感(gan)器(qi)通(tong)過兩(liang)種(zhong)不同性(xing)質的(de)物(wu)理(li)作(zuo)用(yong)：光(guang)消(xiao)減(jian)（lightextinction,LE）與光(guang)散(san)射（lightscattering,LS）對(dui)通(tong)過傳感(gan)器(qi)的粒子(zi)進(jin)行(xing)測定。光(guang)消減檢(jian)測通(tong)過流(liu)動池的(de)光(guang)強(qiang)變化(hua)，擁有(you)檢(jian)測粒子(zi)的(de)粒徑範圍廣(guang)且(qie)與粒子(zi)組(zu)份無關(guan)等優(you)點。然(ran)而，它的靈敏(min)度(du)有(you)限(xian)。另壹方面，光散射(she)窄的動態(tai)粒徑範圍(取決於(yu)檢(jian)測器(qi)/放(fang)大器(qi)的飽和(he)值(zhi))，但(dan)能檢(jian)測到小(xiao)粒徑的(de)粒子(zi)，使(shi)用(yong)大(da)功(gong)率(lv)激光光(guang)源還能檢(jian)測到粒徑更(geng)小(xiao)的粒子(zi)。通(tong)過合(he)並光消(xiao)減(jian)和(he)光(guang)散(san)射(she)響(xiang)應(ying)信號，傳感(gan)器(qi)可同時擁有(you)這(zhe)兩(liang)種(zhong)方法(fa)的優(you)點，因(yin)而在(zai)不損失(shi)單(dan)粒子(zi)分(fen)辨率巨大優(you)勢(shi)的前提(ti)下擁有(you)較(jiao)廣的(de)動態(tai)粒徑範圍。

4.自(zi)動稀釋原(yuan)理(li)介(jie)紹

單(dan)顆(ke)粒光學(xue)傳感(gan)（SingleParticleOpticalSizing,SPOS）雖(sui)然(ran)的量化(hua)粒度分(fen)布的優(you)點，但(dan)是相(xiang)應(ying)的粒子(zi)間(jian)的重(zhong)合效應會(hui)造(zao)成(cheng)檢測結(jie)果不準。PSS粒度儀(yi)使(shi)用(yong)的(de)自(zi)動(dong)稀釋機制(zhi)，可以將(jiang)樣品(pin)稀(xi)釋到(dao)目(mu)標(biao)濃(nong)度，然(ran)後(hou)再(zai)采(cai)集數據，保(bao)證粒度可以以“single"狀態(tai)通(tong)過傳感(gan)器(qi)，從而實現(xian)高濃度(du)樣(yang)本(ben)的檢(jian)測。

系(xi)統(tong)可以根(gen)據稀釋倍(bei)數(shu)自動計算給(gei)出(chu)原(yuan)樣(yang)品(pin)顆(ke)粒濃度(du)，解決了(le)高濃度(du)樣(yang)品(pin)的(de)檢(jian)測難(nan)題(ti)，適合(he)測試(shi)其(qi)他(ta)手段無法(fa)檢測高濃度(du)樣(yang)本(ben)，適合(he)測量樣(yang)品(pin)量(liang)稀(xi)少(shao)且(qie)珍貴(gui)的樣品(pin)。

分(fen)析(xi)方法(fa)及原(yuan)理(li)動(dong)態(tai)光(guang)散(san)射(she)法(fa)+光(guang)阻法(fa)

激光光(guang)源15mW固(gu)態(tai)光(guang)源(yuan)（可選35mW、50mW）

檢(jian)測器(qi)搭配多(duo)檢(jian)測器(qi)，PMT、APD、LE

檢(jian)測形式連(lian)續檢(jian)測

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