Morphologi 4-ID

Обзор

• Запатентованный метод MDRS позволяет получать репрезентативные данные о размере и форме частиц определенных компонентов и обеспечивает полную характеризацию образца
• Полный функционал Morphologi 4, объединенный со специализированной платформой рамановской спектроскопии, обеспечивает получение информации о физической и химической характеризации с помощью одного автоматизированного измерения
• Автоматизированное измерение спектров Рамана для сотен тысяч частиц позволяет оператору экономить время
• Интуитивное программное обеспечение одинаково подойдет как опытным, так и начинающим спектроскопистам
• С помощью простой корреляции морфологических свойств и информации о химическом составе вы можете получить наиболее подробные сведения об образце
• Программная опция 21CFR Part 11 обеспечивает соблюдение нормативных требований
• Адаптивность рабочих процессов позволяет корректировать методы для конкретного пользователя или определенной области применения. Выбор частиц для химического анализа:
  • вручную, из изображений частиц
  • изучение морфологических свойств, в зависимости от заданных пользователем классификаций (MDRS)
  • автоматически, выбор выполняет программное обеспечение
• Функция экспортирования спектров в стандартные промышленные форматы позволяет идентифицировать неизвестные компоненты с помощью сторонних спектральных библиотек
• Тщательный контроль мощности лазера и времени накопления обеспечивает оптимизацию измерений для широкого диапазона материалов: от материалов, для которых характерно рамановское рассеяние, до термочувствительных веществ

Принцип работы

Процедура измерения Morphologi 4-ID включает пять этапов: 

Подготовка образца  
Для получения надежных результатов большое значение имеет пространственное разделение отдельных частиц и агломератов.  Встроенный диспергатор порошков обеспечивает простую и воспроизводимую подготовку сухих порошков. Приложенная энергия диспергирования поддается точной регулировке, благодаря чему процесс измерения может быть оптимизирован для множества материалов.  Принадлежности, которые устанавливаются непосредственно в автоматизированный модуль Morphologi 4-ID, используются для подготовки диспергированных или фильтрованных образцов. 

Захват изображений
Прибор захватывает изображения отдельных частиц при сканировании образца под оптическими элементами микроскопа. Morphologi 4-ID позволяет работать как на просвет, так и в отраженном свете, точно задавая уровень освещения. 

Обработка изображений 
Сверхчувствительный автоматизированный сегментный анализ или ручная бинаризация помогают обнаруживать частицы и вычислять морфологические параметры каждой из них.

MDRS 
Исследуемые компоненты и частицы подвергаются анализу методом рамановской спектроскопии.  Выбор частиц для рамановской спектроскопии выполняется в зависимости от морфологических свойств. Также программное обеспечение Morphologi позволяет выбрать репрезентативную часть всего образца.

Получение результатов 
Интуитивно понятный интерфейс с возможностями разнообразного графического представления и классификации данных обеспечивает удобный анализ результатов.  На основании библиотеки данных для каждого спектра Рамана рассчитывают степень корреляции, что позволяет классифицировать частицы на основе химического состава.  Морфологические данные, относящиеся к частицам в каждом химическом классе, используются для создания распределений по форме и размеру. Благодаря этому вы можете получить информацию о морфологических свойствах определенных компонентов.  Изображения частиц, сохраненные в оттенках серого, соотносятся со спектрами Рамана и позволяют проводить качественную проверку количественных результатов.

Характеристики

Общие требования:

Технология:

Автоматизированный анализ статических изображений

Размер частиц (гранулометрический состав):

0,5 мкм – 1300 мкм (для определенных приложений верхний предел может быть расширен*)

Определяемые свойства частиц:

Размер, форма, прозрачность, количество, расположение

Параметры размера частиц:

Диаметр эквивалентной окружности (CE), длина, ширина, периметр, площадь, максимальное расстояние, объем эквивалентной сферы (SE), общая длина волокна, диаметр волокна

Параметры формы частиц:

Относительное удлинение, округлость, выпуклость, удлинение, высокочувствительная (HS) округлость, компактность, удлинение волокна, прямолинейность волокна 

Параметры прозрачности частиц:

Средняя интенсивность, стандартное отклонение интенсивности

Опциональный встроенный диспергатор (только в Morphologi G3SE):

Для автоматического диспергирования и измерения сухих порошков. Ручной контроль или контроль по стандартным рабочим процедурам (SOP)

давления диспергирования, времени впрыска и времени оседания

Освещение:

Белый светодиод: диаскопическое и эпископическое освещение по методу светлого поля; эпископическое освещение по методу темного поля

Детектор:

18 мегапикселей, цветная ПЗС-матрица с разрешением 4912 x 3684 пикселей; размер пикселя 1,25 мкм x 1,25 мкм

Оптическая система:

Nikon CFI 60 c системой темного/светлого поля

Lens (and particle size range):

2.5x: 8,5 мкм – 1300 мкм (номинальный) 

5x: 4,5 мкм – 520 мкм (номинальный) 

10x: 2,5 мкм – 260 мкм (номинальный) 

20x: 1,5 мкм – 130 мкм (номинальный) 

50x: 0,5 мкм – 50 мкм (номинальный)

Рамановская спектроскопия:

Диапазон измерения размеров частиц:

1 мкм – 1300 мкм*

Спектральные характеристики:

Разрешение, измеренное на источнике атомной линии: от 150 см^-1 до 2800 см^-1
6 см^-1. Среднее < 8 см^-1 по всему диапазону.

Длина волны регистрации:

785 нм

Power output from spectrometer:

< 100 мВт

Power output at sample:

> 45 мВт при максимальной мощности

Размер лазерного пятна:

2 мкм при 50-кратном увеличении

Лазерная безопасность:

Класс 1

Метод анализа химического состава:

Рамановская спектральная корреляция

Масса и габариты:

Габариты (Ш, Г, В):

810 мм (Ш) x 520 мм (Г) x 685 мм (В)

с ручками для переноски: 1100 мм (Ш) x 520 мм (Г) x 685 мм (В)

Вес:

80 кг (88 кг с ручками для переноски)

Источник питания:

100–240 В переменного тока, 50/60 Гц, (нагрузка <100 Вт)

Примечания:

* Зависит от образца и подложки

Область применения

Разработка фармацевтических препаратов
Компании применяют системы Morphologi ID на различных этапах цикла разработки фармацевтических препаратов. На основе информации о морфологических свойствах определенных химических компонентов вы можете оптимизировать и контролировать размер и форму частиц как активных фармацевтических ингредиентов (API), так и вспомогательных веществ при составлении формулы и во время производства.  В случае непатентованной продукции вы можете использовать эту информацию для упрощения и решения задач по деформуляции, а также для установления искусственной биоэквивалентности. Эта информация позволяет обнаруживать несоответствия, загрязнители и отклонения во время производственного процесса.

Хранение энергии / Аккумуляторные батареи
Системы Morphologi ID предоставляют информацию о химическом составе и структуре электродных материалов, что обеспечивает корреляцию соответствующих характеристик с эксплуатационными характеристиками аккумуляторной батареи, что позволяет совершенствовать разработки и обеспечивать высокое качество конечной продукции.

Криминалистическая экспертиза
Для исследования вещественных доказательств в ходе криминалистической экспертизы требуется информация о физических и химических свойствах.  Рамановская спектроскопия широко используется для судебной экспертизы. В сочетании с автоматизированной визуализацией этот метод позволяет получать подробные данные о химических и физических свойствах неизвестных или сложных составов. Благодаря этому можно найти различия между веществами с близкими морфологическими свойствами.  Системы Morphologi предоставляют информацию о химическом составе, размере и формах частиц. Эти сведения позволяют: обнаруживать поддельные фармацевтические средства и запрещенные наркотические вещества; идентифицировать частицы загрязняющих веществ в порошках; проверять грунт и остатки веществ на местах преступления. Благодаря перечисленным преимуществам специалисты могут проводить расследования более эффективно. 

Строительные материалы
Цемент представляет собой сложную смесь минералов и специальных добавок, поэтому свойства частиц этих веществ оказывают влияние на характеристики конечной продукции.  Система Morphologi 4-ID обеспечивает анализ и характеризацию конкретных частиц в цементной смеси, что позволяет сравнивать разные партии продукции, повышать качество и решать производственные задачи.  Эта система дает возможность по-новому взглянуть на традиционный процесс производства цемента и позволяет решить промышленную задачу, которая заключается во внедрении экологически устойчивых материалов для замены, таких как летучая зола и доменный шлак.