Comment les résultats de taille DLS diffèrent-ils avec l’angle ?

Vous avez peut-être remarqué que la gamme d’instruments Zetasizer est disponible en deux configurations optiques différentes : la configuration ‘traditionnelle’ à 90 degrés et la configuration ‘NIBS’ à 173 degrés.

Une question évidente pour un utilisateur de diffusion dynamique de la lumière (DLS) est :

« Obtiendrai-je les mêmes résultats avec les deux systèmes ? »

C’est un concept difficile à comprendre, donc nous ferons de notre mieux pour l’expliquer ici. Tout d’abord, nous devons noter qu’en dehors de son angle de diffusion plus large, le système NIBS (Non-Invasive Back Scatter) a également une plage de concentration beaucoup plus large que le système à 90 degrés, ce qui signifie que le système NIBS peut être utilisé pour mesurer des échantillons plus concentrés et générer des résultats qui sont en accord avec ceux du système à 90 degrés.

Peut-être une meilleure façon de formuler la question initiale est : « À condition qu’il y ait suffisamment de signal de diffusion pour une bonne acquisition de données, un échantillon suffisamment dilué donnera-t-il la même taille lorsqu’il est mesuré par les configurations à 90 et 173 degrés ? »

Eh bien, la réponse dépend de l’échantillon testé et de la distribution observée. En principe, la distribution d’intensité pourrait être différente, mais la distribution en volume ou en masse devrait être identique (même s’il peut y avoir des conditions spécifiques où cela ne se produira pas en raison de la diffusion de Mie). “FAQ : Les résultats de diffusion arrière et à 90 degrés seront-ils cohérents ?” fournit plus de détails sur ce sujet, et une discussion complète de la diffusion arrière est fournie dans la note technique « Expliquer la différence entre Non-Invasive BackScatter (NIBS) et Backscatter – ils ne sont PAS identiques. »

Sur la base des résultats publiés, la note d’application « Effet de l’angle sur la résolution des mélanges de taille de particules à l’aide de la diffusion dynamique de la lumière » développe davantage la question en analysant un mélange de deux espèces de particules et en évaluant leur capacité de résolution à différents angles de diffusion. Les points clés du résumé de cette discussion sont :

• La DLS est généralement considérée comme une technique rapide et de basse résolution
• Des changements dans les concentrations relatives peuvent être observés, à condition que les contributions soient au-dessus du seuil de bruit
• La conversion des distributions d’intensité en volume devrait être indépendante de l’angle pour une plage de concentration relative sélective

Le comportement de la diffusion de la lumière par rapport à l’angle est traité par la théorie de Mie, qui forme une part intégrante de la conversion de l’intensité au volume contenue dans les progiciels de diffusion de la lumière de Malvern, à la fois pour la diffusion dynamique de la lumière et les solutions de diffraction laser.

Notes de bas de page : 1) Lorsque l’échantillon présente une diffusion multiple, alors les résultats pour différents angles seront différents, et la discussion ci-dessus n’est valable que pour les échantillons à diffusion unique, c’est-à-dire ceux qui sont suffisamment clairs optiquement pour que la lumière diffusée par une particule ne soit pas diffusée par une autre avant d’atteindre le détecteur. 2) Pour les systèmes avec des positions de mesure variables, où l’effet de la diffusion multiple peut être minimisé en mesurant plus près de la paroi de la cuvette, la mesure doit être effectuée à la même position de mesure que celle pour les optiques à 90 degrés, c’est-à-dire au centre de la cellule. 3) Lorsqu’interviennent des interactions dépendantes de la concentration, le facteur de structure S(q), le facteur de forme F(q) ou la diffusion rotative, alors l’investigation par rapport à l’angle peut apporter de la valeur, et les résultats ne seront pas les mêmes.

Précédemment

• Obtenez le dernier logiciel Zetasizer DLS (Téléchargement gratuit)
• Taille du volume de diffusion en DLS (pour les optiques à 90° et 173°)
• Intensité – volume – nombre Quelle taille est-ce maintenant ?
• Astuces et Conseils pour la Caractérisation des Nanoparticules (44 Q&R)

Si vous avez des questions, veuillez m’envoyer un courriel à ulf.nobbmann@malvernpanalytical.com. Merci ! Bien que les opinions exprimées soient généralement celles de l’auteur, certaines parties peuvent avoir été modifiées par notre équipe éditoriale.