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Diffusion dynamique de la lumière multi-angle (MADLS)

Distribution granulométrique des particules haute résolution indépendante de l'angle de diffusion

La diffusion dynamique de la lumière multi-angle, ou MADLS®, combine les informations d'angle de diffusion de la théorie de Mie et l'analyse de la distribution granulométrique des particules à partir d'une mesure de la diffusion dynamique de la lumière dans une méthode intégrée. La réduction du bruit, et donc du lissage, permet une représentation plus fiable et plus précise de la distribution granulométrique des particules avec une meilleure caractérisation des composants individuels d'un échantillon à plusieurs composants. 

Les principaux avantages de la MADLS® sont les suivants :

  • Mesure plus représentative de la taille des particules avec une réduction du lissage
  • Distribution granulométrique des particules indépendante de l'angle
  • Caractérisation de dispersions de nanoparticules à plusieurs composants avec une meilleure résolution
  • Mesure de la concentration des particules à taille résolue des particules impossibles à résoudre par des techniques orthogonales

Fonctionnement de la MADLS®

Lors d'une mesure de la diffusion dynamique de la lumière (DLS) classique, une dispersion des particules est éclairée par une source de lumière cohérente. Une fraction de la lumière est diffusée par des particules dans l'échantillon. Une partie de cette diffusion est détectée à un seul angle spécifié. Les fluctuations de l'intensité de diffusion sont ensuite analysées à l'aide d'une technique appelée autocorrélation. La taille des particules dans une dispersion est ensuite dérivée de ces données d'autocorrélation. Ce calcul utilise l'angle de détection de la diffusion en plus de la température et de la viscosité du dispersant. 

L'intensité de la lumière diffusée par l'échantillon dépend de la taille et de l'indice de réfraction des particules, ainsi que de l'angle de détection de la diffusion. Cette action est décrite par la théorie de Mie. Cela signifie que des particules de tailles différentes dans un même échantillon ne sont pas toutes détectées avec la même sensibilité. Une mesure de la DLS classique à un seul angle peut donc rapporter une distribution granulométrique des particules différente pour un mélange, en fonction de l'angle auquel la mesure est effectuée. Cela explique pourquoi il est important de citer l'angle de diffusion utilisé pour obtenir un résultat de DLS. 

Dans une mesure de la MADLS, les données de corrélation de plusieurs angles de détection sont combinées à cette connaissance de la théorie de Mie pour générer une distribution granulométrique des particules de plus haute résolution. L'ajustement sur plusieurs représentations d'un même échantillon supprime également le bruit dans la mesure, ce qui signifie qu'une distribution plus fiable, qui subit une réduction du lissage, peut être calculée avec une plus grande précision que dans les techniques d'analyse de distribution classiques. Ces améliorations signifient que la MALS permet une meilleure résolution des composants de taille proche (de 3:1 à 2:1).

MADLS diagram.jpg

Cette mesure haute résolution permet également de calculer une distribution granulométrique pondérée, où le nombre de particules par ml est indiqué pour chaque composant de taille. Cette action est possible grâce à la réduction du lissage et à la précision accrue de la taille des particules, sans quoi les calculs de concentration des particules sont sujets à des erreurs. Bien que la concentration des particules par la MADLS constitue une technique d'ensemble, la distribution granulométrique robuste des particules permet une concentration des particules à taille résolue sans dépendre d'une courbe d'étalonnage. Les mesures de la concentration des particules par la MADLS nécessitent une caractérisation de la sensibilité de détection des photons du Zetasizer à l'aide d'un étalon de diffusion, mais ne nécessitent pas d'étalonnage. 

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Technologie
Diffusion dynamique de la lumière multi-angle
Type de mesure
Taille des particules
Concentration en particules
Potentiel zêta