Taux de comptage dérivé – qu’est-ce que c’est ?

En diffusion dynamique de la lumière (DLS), nous nous préoccupons généralement principalement du niveau des fluctuations d’intensité – néanmoins, nous devons voir un bon signal avant de pouvoir l’analyser. La force du signal est l’intensité de diffusion et elle est mesurée en photons par seconde, ou le plus souvent comme dans le Zetasizer en kilo-comptes par seconde, kcps pour faire court. Le nombre moyen réel de photons par seconde arrivant au détecteur est également appelé le taux de comptage moyen, le taux de comptage réel, ou simplement l’intensité de diffusion.

Qu’est-ce que le taux de comptage moyen ?

Si le détecteur du Zetasizer collecte 1 000 000 de photons sur une durée de 100 secondes, alors le taux de comptage moyen pendant cette mesure était de 1 000 000 de photons / 100 sec = 10 000 photons / sec = 10 kcps. Ce nombre représente l’intensité de diffusion moyenne pendant la mesure avec cet échantillon particulier dans cet instrument spécifique sous les paramètres optiques spécifiques de l’expérience. Dans les échantillons réels, le taux de comptage moyen est probablement beaucoup plus élevé, généralement de 200 à 500 kcps. Le Zetasizer dispose d’une très large plage dynamique, ce qui signifie qu’il peut détecter la diffusion provenant d’échantillons à très faible concentration ainsi que d’échantillons à très haute concentration. Un truc utilisé à l’intérieur du système est que certains des signaux peuvent être bloqués par un atténuateur, donc même s’il y aurait trop de lumière pour le détecteur de photons sensible, on peut toujours en mesurer une fraction grâce à l’utilisation d’un atténuateur.

Qu’est-ce que le taux de comptage dérivé ?

Si un atténuateur est utilisé pendant la mesure qui ne permet qu’à 0,3 % de la lumière de passer, alors le taux de comptage moyen mesuré ne sera que de 0,3 % du signal que l’on obtiendrait en l’absence d’atténuateur. Dans le Zetasizer, une gamme de différents atténuateurs peut être utilisée et, en mode automatique, le système sélectionnera un niveau d’atténuation pour atteindre un taux de comptage moyen dans la plage optimale de 200-500 kcps. Dans le Zetasizer microV et le APS, un réglage encore plus précis est disponible car l’intensité laser peut également être ajustée de manière indépendante. Comment pouvons-nous comparer la force du signal de deux échantillons différents qui ont été mesurés avec différents niveaux d’atténuation ? Nous pouvons simplement utiliser le taux de comptage théorique que l’on obtiendrait à 100 % de puissance laser sans atténuation. C’est ce qu’on appelle le taux de comptage dérivé (DCR) et cela peut être une mesure utile pour comparer la force du signal de différents échantillons : un taux de comptage dérivé plus élevé indique généralement une concentration plus élevée, des particules plus grandes, ou une concentration plus élevée et des particules plus grandes. Le tableau à droite répertorie les différentes positions des atténuateurs et leur niveau d’atténuation ou de transmission respectif. Il y a également une ancienne FAQ : qu’est-ce que le taux de comptage dérivé ? Pour afficher le taux de comptage dérivé dans votre logiciel, consultez la FAQ mentionnée dans ‘Comment afficher un paramètre personnalisé’.

Exemple 1 : si l’échantillon a un taux de comptage moyen de 200 kcps, et que le Zetasizer a utilisé un atténuateur de 0,3 % d’atténuation, alors le taux de comptage dérivé serait de 100 kcps / 0,3 % = 100 kcps / 0,003 = 33 333 kcps.

Exemple 2 : si l’échantillon a un taux de comptage moyen de 150 kcps, et que le Zetasizer microV a utilisé un atténuateur de 0,1 % et une puissance laser de 10 %, alors le taux de comptage dérivé serait de 150 kcps / 0,1 % / 10 % = 150 kcps / 0,001 / 0,1 = 1 500 000 kcps

Quelle est la relation avec la SLS ?

En principe, dans un échantillon parfait, le taux de comptage dérivé pourrait être utilisé pour la diffusion statique de la lumière (SLS), où la diffusion en fonction de la concentration de l’échantillon conduit au poids moléculaire et au second coefficient de Virial (A2 ou B22). Dans les situations expérimentales réelles, la diffusion statique de la lumière est généralement réalisée en fixant tous les paramètres d’atténuation pour éviter toute incertitude dans les coefficients d’atténuation. De plus, puisque en SLS, nous recherchons souvent les plus petits diffuseurs de l’échantillon, on moyenne généralement l’intensité sur de nombreux sous-cycles courts (~20 ms, puis on prend la moyenne après élimination des valeurs aberrantes) au lieu des durées de corrélation plus longues utilisées en DLS (~10 s, où tout contribue).

Comment afficher le taux de comptage dérivé ?

Sélectionnez un espace de travail, par exemple l’espace de travail de la taille, puis modifiez-le – Enregistrer les Paramètres de Vue – Mesure – Taille – Taux de Comptage Dérivé et déplacez-le dans l’espace de travail avec la flèche de droite. Le taux de comptage dérivé pour chaque enregistrement de taille sera alors affiché dans l’espace de travail de la taille.

Précédemment

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• Astuces et Conseils pour la Caractérisation des Nanoparticules (44 questions et réponses)
• Polydispersité à partir de plusieurs pics en DLS
• Quelle taille est correcte : distributions en intensité, volume, nombre (probablement la question n°1)

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