FAQ: ピークサイズまたはZ-平均サイズ – DLSでどちらを選ぶべきか？
分布のピークサイズか全体的な平均サイズのどちらが良いのでしょうか。動的光散乱(DLS)において、散乱光の強度自己相関関数を測定します。そしてこの関数をフィッティングし、サイズを得ます。ユーザーを混乱させる可能性のある主要な二つのフィッティングアルゴリズムの結果があります：
- 累積アルゴリズム（またはZ-平均）サイズとポリ分散度（またはポリ分散指数 PDI）は、全体の平均サイズと全体の平均ポリ分散度を持ちます。 {ナノメートル単位のパラメータ「PDI幅」は、PDIの平方根にZ-平均を掛けたものです。}
- ピークサイズ（または分布サイズ）は、分布の各別々のサイズピークの平均サイズと幅を持ちます。
これら二つのアルゴリズムの主な違いは何ですか？
Z-平均は、ISO法に基づいて決定されるサイズです。[ ISO13321:1996 またはその新しい ISO22412:2008] 。ここでは相関関数の初期部分のみを単一の指数減少にフィッティングします。（フィットは、相関関数のポイントがインターセプトの10％まで行います）。
減衰率は全体的な平均サイズまたはZ-平均サイズに直接関連しています。次のフィッティング項は、基礎となる粒子分布がガウスサイズ分布であると仮定した場合、ポリ分散度に関連しています。
分布解析では、相関関数をより長い時間にフィットします。より多くの生データをフィットし、通常はインターセプトの1％まで行います。フィットでは、非負の最小二乗法NNLSやCONTINなどの正則化技法を使用します。結果はサイズクラスまたはサイズビンからの異なる寄与の分布です。その分布のピークは、特定のピークの統計的平均と標準偏差で定義できます。
なぜ二つの数字は同じではなく、同じ方向にトレンドしないのですか？
完全に単一分散のサンプルでは、二つの結果は同じでなければなりません。つまり、Z-平均は分布中の（唯一の）ピークの平均と同じでなければなりません。現実の応用例では、単一分散のサンプルでも、おそらくそうではなく、小さな差異があります。
ポリ分散サンプルでは、二つは同じにはなり得ません。Z-平均は依然として単一の数でしかありませんが、分布は二つ以上のピークを示します。そして各ピークには対応する平均と幅があります。
三つの可能性のあるシナリオの説明は次の通りです：
- ピークサイズよりも小さいZ-平均: 累積フィットは相関関数の初期部分に対してのみ行われるため、少し分布の小さい部分からの初期減衰を過剰に強調することがあります。添加物やバッファー成分（時々「溶媒ピーク」と呼ばれる）が原因で小さいサイズの追加のピークがある場合、予想されるピークサイズよりも平均サイズが低くなる原因となる可能性があります。
- ピークサイズと同じZ-平均: 理想的で、おそらく単一分散サンプル。非常に珍しい状況では、全体の平均サイズと一致するピークがある非常にポリ分散のサンプルである可能性があります。
- ピークサイズよりも大きいZ-平均: 分布は小さい成分と大きい成分を示し、その平均はどこか中間にあります。特殊な状況下では、実際には適切な低速（バッファー成分または添加物）より小さい場合や最も大きなカットオフ（非常に大きな凝集またはほこり）より大きい場合、小さいまたは大きいピークが存在しない場合があります。
結果をどのように解釈しますか？
幸いなことに、Zetasizer DTSソフトウェアの品質レポートはこれらの事象をチェックし、遭遇した結果の正しい解釈を示します。分布において、解釈の別の選択肢として、強度-体積-数の分布についての選択があります。
{{4番目のケースがありますが、Z-平均があり、ピークが全くない場合: これは通常、Z-平均が非常に大きく、分布解析で見つかったピークがデフォルトの表示範囲に収まらない場合に発生します。例として、Z-平均が20µmで、分布解析が15-25µmの範囲で単一の広いピークを見つけた場合、これは表示されません。代わりに、分布プロットには平らな線のみが表示されます。DLSはこのような大きな粒子には理想的な技術ではないため、表示範囲に合理的なカットオフが設定されています。}}
さらに詳しいリソース
- ホワイトペーパー: 動的光散乱 – 共通用語の定義
- 技術メモ: 強度 – 体積 – 数: どのサイズが正しいですか？
- FAQ: Z-平均とは何ですか？
- 投稿: ポリ分散は何を意味しますか？
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