Leitfaden zur Datenqualität des Mastersizer 3000+: Unterstützung bei der eigenständigen Entscheidungsfindung anhand realen Proben

Stellen Sie sich vor, Sie hätten ihren eigenen Experten für Laserbeugung an ihrer Seite, der Sie durch die alltäglichen Herausforderungen bei der Datenqualität führt – jemanden, der Probleme erkennt, wenn sie auftreten, unabhängige Bewertungen darüber abgibt, was falsch läuft, und Vorschläge macht, wie man sie lösen kann. ‌Nun, Sie können all dies und mehr mit dem Leitfaden zur Datenqualität haben, einem Softwaremodul, das standardmäßig in den Pro- und Ultra-Modellen des Mastersizer 3000+ enthalten ist und Ihnen hilft, unabhängig und mit vertrauen zu arbeiten.

Fehlerbehebung bei schlechter Datenqualität

Laserbeugung ist eine leistungsstarke und sehr beliebte Technologie zur Bestimmung der Partikelgröße. Aber von Zeit zu Zeit werden Sie, egal welches Gerät Sie verwenden, mit dem Problem konfrontiert werden, dass die Datenqualität nicht ganz dem gewünschten Standard entspricht.

Sie können beispielsweise eine schlechte Reproduzierbarkeit, eine schlechte Datenanpassung oder einen instabilen Hintergrund feststellen. Das Problem besteht darin, dass diese und andere Probleme verschiedene Ursachen haben können, von unerwarteter Probenagglomeration bis zur Kontamination Ihrer Probe.

Wenn Sie mit der Technik nicht sehr vertraut sind, verlieren Sie wahrscheinlich Zeit damit, die Ursache des Problems zu finden, oder unterbrechen Ihre Arbeit, um einen Kollegen für eine zweite Meinung zu finden (der sich normalerweise gerade entweder in einem Meeting oder in der Mittagspause befindet). Oder, was wahrscheinlicher ist, Sie erkennen vielleicht gar nicht, dass etwas nicht stimmt, bis es zu spät ist.

Natürlich können Sie sich auch jederzeit an unser technisches Team wenden. Bei Routineproblemen wollen Sie jedoch wahrscheinlich ohne externe Hilfe schnell Antworten erhalten – und genau hier kommt unsere neue Funktion „Data Quality Guidance“ ins Spiel.

Data Quality Guidance ist bereits mit dem Mastersizer 3000 von Malvern Panalytical und jetzt mit dem neuen Mastersizer 3000+ erhältlich und bietet sofortiges Feedback zu allen Aspekten des Messablaufs – vom Hintergrundprozess bis zur Bewertung der Variabilität von Datensätzen. Im Ergebnis verbringen Sie jetzt weniger Zeit damit, Probleme selbst zu erkennen und zu beheben, und können mehr Zeit damit verbringen, mit genauen, zuverlässigen Daten zu arbeiten.

Über den Mastersizer 3000+

Seit der Markteinführung im Jahr 2012 hat sich das Laserbeugungssystem Mastersizer 3000 einen wohlverdienten Ruf als leistungsstarkes, vielseitiges und kompaktes Instrument zur Erfassung von Partikelgrößenverteilungen erlangt. 

Mit einer Beurteilung von Pulverschüttfähigkeit und -verpackung, einer Analyse der Auflösungsrate von Medikamenten, der Stabilitätsüberwachung von Lebensmittelemulsionen, einer Kontrolle der optischen Leistung von Farben und ähnlichen Anwendungen ist der Mastersizer 3000 zu einem wertvollen Werkzeug für Forschung, Entwicklung und Fertigung geworden. Dieser Erfolg ist gleichermaßen auf Hardware und Software zurückzuführen: Im Laufe der Jahre haben wir neben zahlreichen Funktionen und Zubehörteilen zwei Softwaremodule veröffentlicht, die allen Instrumenten von Malvern zugutekommen: Smart Manager zur Optimierung von Betriebszeit und Auslastung und OmniTrust für die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Datenintegrität.

Der Mastersizer 3000+ wird im März 2024 auf den Markt gebracht und setzt diese Tradition fort. Er bietet drei zusätzliche Softwarefunktionen, die Ihre Partikelgrößenbestimmung verbessern und wichtige Entscheidungen unterstützen:

• Data Quality Guidance, mit dessen Hilfe Sie unabhängige Entscheidungen über Praxisproben treffen können
• Size Sure für mehr Zuverlässigkeit bei Routinemessungen und Methodenentwicklung
• SOP Architect für die standardisierte, optimierte Methodenentwicklung

Wenn Sie obendrein die Flexibilität und Bedienerfreundlichkeit des Geräts betrachten, ist der Mastersizer 3000+ die erste Wahl für die Partikelgrößenbestimmung.

Klicken Sie auf die Links oben, um weitere Informationen zu den einzelnen Funktionen zu erhalten. Oder kontaktieren Sie uns, um Informationen zum Mastersizer 3000+ zu erhalten.

Leitfaden zur Datenqualität des Mastersizer 3000+

Data Quality Guidance befindet sich in einem separaten Bereich im Fenster „Measurement Manager“ und wird während der Hintergrundakquisition, Probenmessung und Analyse der Variabilität von Datensätzen durchgehend ausgeführt.

In jeder Phase kombiniert und bewertet es in Echtzeit Informationen zu den Analyseparametern, Streudaten und Ergebnissen. Mit einer Kombination aus Modellen für maschinelles Lernen und Deep-Learning sowie festgelegten Schwellenwertauslöserwerten dann Probleme identifiziert, wahrscheinliche Ursachen ermittelt (und von der höchsten bis zur geringsten Wahrscheinlichkeit geordnet angezeigt) und empfohlene Maßnahmen aufgelistet (Abbildung 1).

Abbildung 1: Ein typisches Messfenster, das auf der rechten Seite den Bereich „Data Quality Guidance“ zeigt und über die Registerkarte „Data Quality“ (Datenqualität) aufgerufen wird ❶. Potenzielle Probleme ❷, Ursachen ❸ und Aktionen ❹ werden gekennzeichnet und gruppiert, je nachdem, ob sie sich auf den Hintergrund, die Probe oder die Variabilitätsanalyse des Datensatzes beziehen. Eine Registerkarte am unteren Rand des Fensters ❺ führt direkt zu den Hilfeseiten auf der Website von Malvern Panalytical.

Auf welche Dinge achtet die Software? Im Folgenden eine Liste, die jedoch nicht vollständig ist:

• Kontamination durch eine frühere Probe: Einige Arten von Partikeln können an den Wänden des Dispergierzubehörs haften und lassen sich selbst durch sorgfältige Reinigung nur schwer entfernen. Data Quality Guidance kann dies erkennen und Sie darauf aufmerksam machen.
• Negative Daten: Diese können auf eine schlechte Hintergrundqualität hindeuten, und die Data Quality Guidance zeigt eine Warnung an, wenn einzelne oder aufeinanderfolgende Energiewerte unter einen Schwellenwert fallen.
• Verschmutzter Strahlengang: Ein verschmutztes Zellenfenster oder optisches Schutzfenster kann zu einer Fehlausrichtung des Lasers und folglich zu einem schlechten Hintergrundsignal führen.
• Nicht ausgeglichenes Dispergiermittel: Große Schwankungen im Streusignal können dadurch entstehen, dass die Temperatur des Dispergiermittels nicht an die Systemtemperatur angeglichen wurde.
• Nicht optimale Lichtschwächung: Eine geringe Lichtschwächung resultiert aus einer geringen Probenbeladung und führt zu einem schlechten Signal-Rausch-Verhältnis und möglicherweise zur Unfähigkeit, eine repräsentative Partikelgrößenverteilung zu erzeugen. Andererseits weist eine hohe Lichtschwächung darauf hin, dass die Probe zu konzentriert ist, was zu Mehrfachstreuung führt, wodurch das wahre Signal verdeckt wird.
• Luftblasen: Diese treten am häufigsten bei der Verwendung von Netzmitteln zur Unterstützung der Dispergierung auf und erzeugen „transiente“ Signale, die die Messzuverlässigkeit beeinträchtigen können. Die Software erkennt diese und hilft Ihnen, Abhilfemaßnahmen zu ergreifen.
• Optische Modellprüfung: Die Software prüft, ob das verwendete optische Modell (Mie-Theorie oder Fraunhofer-Näherung) für den ermittelten Partikelgrößenbereich geeignet ist. 
• Schlechtes Daten-Fit: Wenn die Mie-Theorie angewendet wird, kann die Anpassungsqualität an das optische Modell, das zur Generierung der Partikelgrößenverteilung verwendet wird, anhand der Residuals beurteilt werden. Data Quality Guidance zeigt an, wann das Daten-Fit schlecht ist und welche Maßnahmen ergriffen werden können (beachten Sie, dass die integrierte Funktion „Optical Property Optimizer“ Sie bei der Auswahl optischer Eigenschaften unterstützen kann).
• Schlechte Probenstabilität: Dies kann durch Partikelagglomeration oder Dispergierung während der Messung entstehen. Die Stabilität der Ergebnisse wird anhand von Empfehlungen aus (a) ISO (für das 10., 50. und 90. Perzentil der Volumenverteilung), (b) USP-Standards oder (c) benutzerdefinierten %RSD-Einstellungen überprüft. In jedem Fall löst ein Wert außerhalb des zulässigen Bereichs eine Warnung aus.

Wichtig ist, dass Data Quality Guidance Probleme erkennt und sofort Feedback gibt. So können Sie Nachrichten anzeigen, während die Daten noch erfasst werden, und Maßnahmen ergreifen, sobald ein potenzielles Problem erkannt wird. Am Ende der Analyse ist auch eine Zusammenfassung für jede Messung in einem einfach zu interpretierenden Bericht enthalten, der gespeichert wird, damit Sie ihn bei Bedarf anzeigen können (Abbildung 2). 

Abbildung 2: Eine typische Bewertung der Datenqualität nach der Ausführung für drei Proben, die über die Registerkarte „Report“ (Bericht) abgerufen wird. Wie gezeigt, werden die Datenqualitätsergebnisse für die Probe und den Hintergrund getrennt bewertet und können nach „pass/fail“ (bestanden/nicht bestanden) gefiltert werden, sodass die Datensätze nicht einzeln überprüft werden müssen.

Data Quality Guidance ergänzt auch die Softwarefunktion „Size Sure“, die mit dem Mastersizer 3000+ verfügbar ist. Dadurch werden „transiente“ Signale erkannt und separat gemeldet, so dass Ihr Analyseplan nicht durch grobe Partikel, Blasen oder andere unerwartete Artefakte durcheinander gebracht wird.

Fazit

Data Quality Guidance bietet allen Anwendern von Laserbeugung Vorteile – ob Sie in Hochschulen oder in der Industrie, in der Forschung oder Qualitätskontrolle tätig sind, ob Sie bereits über Erfahrung verfügen oder gerade erst mit der Laserbeugung beginnen.

Durch die Überprüfung der Daten und Beratung während des gesamten Messzyklus ist Data Quality Guidance so etwas wie ein eigener Laserbeugungsexperte, der jederzeit zur Verfügung steht:

• um Ihnen zu helfen, fundierte, unabhängige Entscheidungen zur richtigen Zeit zu treffen
• um den Bedarf an Wiederholungsmessungen reduzieren, was Zeit, Reagenzien und Ressourcen spart 
• um Ihnen zu helfen, genauere Ergebnisse zu erzielen
• um Ihnen eine zweite Meinung zu geben, wenn Sie sich unsicher sind
• um es Ihnen zu ermöglichen, die Durchführung von Laserbeugungsmethoden besser zu beherrschen

Möchten Sie mehr über Data Quality Guidance erfahren? Rufen Sie uns noch heute an, oder sehen Sie sich unser Webinar über Data Quality Guidance an.