回到雷射繞射的基礎知識 – 大師班第三部分的問答

Mastersizer 3000plus 的自適應繞射特點 1200x675

歡迎來到我們系列博客的最後一期,回答來自雷射繞射基礎知識網絡研討會的問題。如果您錯過了前兩篇博文,請在這裡查找。在這個博客系列中,我們將回答在基礎知識網絡研討會中提出的一些優秀問題,擴展所涉及的主題以帶來更大的清晰度。

以自適應繞射推動創新

自適應繞射是一種全新的處理雷射繞射數據的方法,這在我們的網絡研討會系列中引起了極大興趣。本部分將回答您對於自適應繞射和 Size Sure 的問題。

問 – 為了使用自適應繞射,我們應該剔除不符合規範的結果嗎?您能稍微詳細說一下 Size Sure 嗎?

答 – 使用 Size Sure 時,您永遠不會丟失或刪除數據。您可以在使用自適應繞射進行測量時“提取經典結果”,這將生成一個記錄,就像未使用 Size Sure 一樣。Size Sure 可幫助排除顆粒尺寸分佈中的意外峰值,因為分類算法將告知用戶散射是否在測量過程中呈現瞬時狀態還是頻繁發生,即是穩態的一部分。然後由用戶決定是否可以通過改進的方法(例如,通過排氣把分散劑中的氣泡降至最低,或者通過改進的清潔程序去除污染物)來減少或消除瞬時信號。

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問 – 我們有一個早期型號的Mastersizer 3000,擁有紅色和藍色雷射以及增強的製藥軟體。該儀器能否升級為 AI 軟體?

答 – 我們目前正在根據其他客戶的類似反饋探索選擇。請關注我們的網站以獲取未來的更新。

問 – 對於 MS3000,我們控制這些過渡狀態的一種方法是啟用選項以保持單一結果。在某些情況下,這是有效的,因為約 50 次測量中有 1 次呈現雙峰分佈。我們可以建議這是一種緩解這種影響的方法嗎?

答 – 是的,保持單一結果模式 (KSRM) 是一種有效從顆粒尺寸分佈 (PSD) 中去除幻影峰值的方法。但是,在從 PSD 中排除數據之前,驗證峰值可能來自樣品中的顆粒很重要。對樣品進行目視檢查以檢查是否存在非常大的材料,或使用顯微術等正交技術可能會有所幫助。此外,了解樣品的處理過程也很有用。例如,若樣品經過250 µm篩子,且有一個 >1000 µm 的模態,很可能與樣品無關。

使用 KSRM 時,我們建議在 SOP 中未啟用的情況下執行測量。然後,如果看到一個額外的峰,請按照上述建議進行調查。如果確信峰與樣品無關,則可以在後處理過程中應用 KSRM 將其刪除。

解碼數據——顆粒尺寸分佈

最後,我們著眼於尺寸分佈,這是顆粒尺寸分析的重要方面。有關解讀和使用尺寸分佈數據的問題非常出色。讓我們一起討論在 Mastersizer 上測量的內容並理解其含義。

問 – 軟件是否可以提供粒子的數量分佈而不是體積分佈?此外,它能否提供不同直徑的粒子計數(而不是百分比)?
問 – y 軸的 “體積密度” 確切表示什麼?有一個選項是數量密度。這是否意味著我們也能夠在測量尺寸時量化粒子的數量?

答 – 雷射繞射結果,例如Mastersizer 3000+的結果,報告的是體積加權的顆粒尺寸分佈。默認的 y 軸“體積密度 (%)”顯示每個尺寸類別中的樣品總體積百分比。雖然可以將基於體積的結果轉換為數量分佈,但此數學過程可能放大原始數據中的任何誤差。因此,我們在使用數量分佈量化顆粒的絕對數量時建議謹慎,因為雷射繞射不是粒子計數技術。要轉換為數量或表面積分佈,可編輯結果並在設置中選擇“結果類型”。

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問 – 若顆粒的密度都相同,是否也可以轉換為質量分佈?

答 – 是的,如果您知道密度在整個尺寸範圍內是均勻的,您可以假設體積和質量分佈之間的等價性。

問 – 顆粒尺寸分佈的強度可以告訴顆粒尺寸的比例嗎?

答 – 對於雷射繞射測量,我們報告的是體積加權分佈。當使用Zetasizer Advance系列進行動態光散射 (DLS) 測量顆粒尺寸時,您將獲得強度加權尺寸分佈。

問 – 如果我理解正確,那麼尺寸分佈是由批次測量數據數學生成的。您的算法能解決的尺寸差異有多大?

答 – 對於經典的雷射繞射測量,結果是從整個測量期間以 10kHz 收集的散射數據計算得出的。然後對這些散射進行平均,並且從平均散射數據中使用選定的光學模型(例如 Mie 或 Fraunhofer)計算出顆粒尺寸分佈。現在還可以選擇在使用自適應繞射進行測量時使用您的 Mastersizer 3000+,該功能將數據分類為穩態和瞬時狀態,並為每個分類產生一個 PSD,提供更大的清晰度和改進的結果信心。

Mastersizer 3000 和 3000+ 儀器已經過測試顯示出優異的精度、重複性和可重複性,使用 NIST 可溯源標準測試。根據您擁有的儀器型號(Lab、Pro、Ultra)和分散配件,該儀器的動態範圍可以從 0.01 到 3500 um,從而在各種尺寸類別中保持非常大的動態範圍和靈敏度。

更多資源與網絡研討會錄影

再次感謝您在 Mastersizer 大師班中的參與。如果您想回顧研討會,請在我們的網站上找到錄像。更多關於雷射繞射應用和方法開發的信息,請訪問我們的知識中心,您可以在那裡找到應用手冊、技術手冊和針對一系列主題的博客文章庫。如果您希望提出更具體的問題,請通過我們的客戶支持門戶與我們聯繫,您的咨詢將轉交給相關的技術專家。靜待本系列的最後一篇博客,我們將介紹自適應繞射和理解尺寸分佈的內容。

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