納米粒度分析儀的工作原理主要分動態和靜態光散射技術

來源：美國布魯克海文儀器公司 2025年07月08日 07:31

　　納米粒度分析儀使用90° 動態光散射技術測量粒子和分子大小，靜態光散射法測定蛋白質與聚合物的分子量；主配雪崩式光電二極管（APD）檢測器，系統靈敏度遠遠高于光電倍增管檢測器（PMT）；更使用高性能He-Ne氣體激光器，加上良好的內部溫控技術，密閉光路以及軟件算法，保障數據重復性、準確性以及0.3納米的測試下限；同時支持SOP標準操作，以及測量數據智能評估，方便用戶使用。

　　工作原理：

　　動態光散射技術：

　　納米粒度分析儀使用動態光散射技術測量粒子和分子大小。

　　液體中的粒子由于周圍的溶劑分子撞擊產生隨機布朗運動。小粒子在液體中運動速度較快，而大顆粒運動相對緩慢。這種運動一直都在進行，所以如果我們取一小段時間間隔拍攝樣品運動“圖像”，我們可以看出粒子移動了多少，并且換算出它有多大。相同時間內，如果位移比較小，粒子位置接近，則樣品中粒子較大；相反地，如果位移較大，粒子位置變化很大，則樣品中粒子較小。這種利用擴散速度與粒徑之間的關系測定粒子的大小的方法即為動態光散射（DLS）技術，也稱為光子相關光譜（PCS）技術。

　　納米粒度分析儀使用90°動態光散射技術，利用光電檢測器測量樣品中粒子發生布朗運動所產生的散射光強波動信號，再通過數字相關器得到相關函數，然后使用斯托克斯-愛因斯坦方程計算出粒子的粒徑與分布。通過本技術所測量的粒徑，是和被測量粒子以相同速度擴散的硬球直徑。

　　靜態光散射技術：

　　納米粒度分析儀使用靜態光散射技術測量蛋白質與聚合物的分子量。靜態光散射是一種非侵入技術，用于表征溶液中的分子。

　　與動態光散射工作方式類似，當激光照射樣品中的粒子時，粒子在各個方向上發生散射。但與動態光散射技術不同，靜態光散射技術是測量一段時間內散射光的時間平均強度。因這個時間平均光強不能反應信號隨時間的動態變化，故稱為“靜態光散射”。

因粒子產生的散射光強度正比于重均分子量的平方以及粒子濃度，使用靜態光散射法可以確定蛋白質與聚合物的分子量。在此測量方法中，檢測一系列不同濃度下樣品的散射光強（kC/R），將該數值與標準物（如甲苯）產生的散射光強進行比較，即可得到德拜圖。德拜圖中的擬合直線斜率為第二維里系數，擬合直線外延到零濃度的數值為平均分子量的倒數（1/MW）。分子量單位為Da或g/mol。

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