全系列粒徑分析儀、雷射粒度儀
粒徑分析是材料研究分析,或材料品管上,所不可或缺的步驟。因為材料顆粒的粒徑大小,往往會顯著影響材料的穩定性、外觀、流動性、 以及化學反應特性。勢動科技為您引進推薦基於成熟技術所設計的粒徑分析儀器,不同的規格,讓您更有效運用有限預算,達成最高效率的研究、品管需求。

雷射粒徑分析儀
粒徑分析儀是用來分析材料微粒尺寸的專用儀器。市面上有各種基於不同粒徑分析儀原理技術,所發展出來的粒徑分析儀,這些不同種類的基礎技術方法,所適用的場合條件不盡相同,分析的極限、精密度也不盡相同,當然,也會反映在價格上。因此,根據材料的尺寸特性,來選擇一部合適的粒徑儀,是材料研究非常重要的先決條件。
以下列出各種粒徑量測技術簡介,以及該技術所適用的粒徑尺寸範圍,由大至小排列。
粒徑分析方法以及適用的微粒尺寸:
0.1nm | 1nm | 10nm | 100nm | 1um | 10um | 100um | 1mm | 10mm | |||
型態攝影法 Morphological Imaging 1um - 3mm |
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空間濾波測速法 Spatial Filter Velocimetry 50um - 5mm |
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★雷射繞射法 Laser Diffraction 10nm - 3.5mm |
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共振質量法 Resonant Mass Measurement 50nm - 5um |
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奈米粒子追蹤分析法 Nanoparticle Tracking Analysis 30nm - 1um |
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動態光散射法 Dynamic Light Scattering 1nm - 1um |
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泰勒離散分析法 Taylor Dispersion Analysis 0.2nm - 20nm |
其中,雷射繞射法所涵蓋的範圍最廣,也是目前市面上最普遍的粒徑測量技術,品牌眾多。一般在10nm 以上的材料微粒尺寸,多半會選擇雷射繞射法的儀器來測量,並根據材料的特性,分為濕式量測與乾式量測。高階的雷射粒徑分析儀,多半會佐以「型態攝影法」來輔助,讓實驗測量結果更貼近於實際粒徑分佈的狀況,可以實際觀察微粒的外型,並對測量結果予以適當的比例調整。
小於 10nm 的量測,則可以考慮「動態光散射法」或「泰勒離散分析法」。
您在尋找一部合用的粒徑分佈儀嗎?勢動科技為您引進多種功能,高性價比的全自動雷射粒徑分析儀,乾式/溼式法各種機型,若您想了解更多有關於這些雷射粒徑分析儀的細節,請瀏覽粒徑分析儀產品網頁,或聯絡勢動科技,我們將有專人為您服務!或回覆您委測需求。
型態攝影法 (Morphological Imaging) 粒徑分析
利用高速攝影機捕捉微粒外型,透過測量微粒固體的長、寬、外觀型態、圓形度、凸度,組合評估,來計算更趨近於實際狀況的等效球體統計。比方說,我想要進一步了解微粒的紋理粗細,表面是亮是暗,就可以觀看高速攝影機所捕捉的微粒影像,以佐證雷射光學實測的結果。由於這個方法實際可看到微粒粉末的外觀,可靠性相對更好。但對於差異大、形狀不規則的微粒,無法以巨觀的角度統計,建議採用其他方法。可以參考這部結合雷射繞射法與型態攝影法、功能最強的高階粒徑分析儀,「S3 Plus 頂級顯微雷射粒徑儀」。
空間濾波測速法 (Spatial Filter Velocimetry) 粒徑分析
讓微粒垂直通過橫向的雷射光束,然後在雷射光束軸向一端,放置線性光纖陣列光電感測器,來感測微粒的陰影移動,利用空間濾波器原理,獲得微粒的移動速度。另外,利用施以一固定頻率的脈衝信號混合量測,便可以同時測出微粒的移動時間。有了微粒的移動速度跟經過時間,便能還原估算出微粒的弦長 (沿著移動方向的微粒長度)。
★雷射繞射法 (Laser Diffraction) 粒徑儀
這是一種從巨觀角度,來統計一群微粒平均粒徑的方法,而不是實際去測量一顆顆微粉的尺度。根據米氏散射(Mie Scattering) 原理,當雷射光照射在不同尺寸的微粒上,會產生不同的繞射結果。當微粒的半徑接近或大於雷射的波長,大部分的光線會沿著行進方向前進,雷射光斑圖樣,看起來更為聚焦。反之,照射在顆粒比較小的微粒,則會有更多的散射,雷射光斑的圖樣,看起來更分散模糊,一圈圈的繞射更散。
不同尺寸顆粒的雷射光斑投影
利用數十個光偵測器,覆蓋雷射散射光約莫170度的角度範圍,來測量散射光的角度與強度,甚至圖樣。並將數據轉換為粒度分布圖。根據 ISO13320 的規範,以分部百分數的 D10,D50,D90 作為描述數值的規範,將結果顯示在「粒徑分佈曲線圖」。目前雷射繞射法是使用最廣泛的粒徑分析法,勢動科技提供多種型號的雷射粒徑分析儀推薦給您。
共振質量法 (Resonant Mass Measurement) 粒徑分析
跟原子力顯微鏡的設計有異曲同工之妙,共振質量法同樣是用微機電感測器 (MEMS),只是把懸臂上的探針改成微流體通道。當不同尺度的微粒組合,通過微流體通道,會對懸臂產生浮力,並在懸臂上產生共振頻率信號,透過雷射光來量測懸臂的共振頻率,便能得到微粒的質量,並換算為尺寸。這種方法的優點特色,是可以測量帶正電或負電的樣品顆粒,比方說,區分出生物製劑中的蛋白質聚集體。
奈米粒子追蹤分析法 (Nanoparticle Tracking Analysis) 粒徑分析
這是一種基於顯微視訊影像技術的方法,以雷射光作為顯微鏡的光源,並以高速攝影機,追蹤視野範圍內,一顆顆微粉的位移狀況。根據 斯托克斯-愛因斯坦 動力學定律,小顆粒會比大顆粒移動的快。從微粒的遷移率與介質黏度,套進「斯托克斯-愛因斯坦」方程式,便能得到微粒的半徑。這個方法常見於生醫方面的粒徑量測。
動態光散射法 (Dynamic Light Scattering) 粒徑分析
一樣是基於 斯托克斯-愛因斯坦 動力學定律所設計的粒徑分析方法,實驗過程中,溶液中的微粒並不會完全靜止,而是不斷進行著布朗運動。以光感測器偵測雷射光照射在微粒的散射光,透過測 量計算散射光的強度,可獲得微粒的 擴散係數。套入斯托克斯-愛因斯坦方程式,便能計算出微粒的半徑。
動態光散射法,是目前常見用來測量 <1um 的奈米微粒,目前的技術,精密度能測量小於 10nm 的奈米微粒。
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泰勒離散分析法 (Taylor Dispersion Analysis) 粒徑分析
這個方法,是將微粒樣品溶液注入微毛細管中,樣品會沿著毛細管擴散運動。在毛細管的一側,連續測量毛細管橫截面,樣品通過截面時的紫外光吸光值,便能獲得吸收值對 時間的動態曲線圖,也稱為泰勒圖 (Taylorgram)。這個圖會呈現鐘型曲線,代表微粒通過該截面的位置的濃度變化。分析泰勒圖的鐘形曲線寬度,便一樣能得到動力學原理的擴散係數。最後一樣透過斯 托克斯-愛因斯坦方程式,便能獲得微粒的半徑。泰勒離散分析是目前能夠偵測最小粒徑的技術,可以測定 <1nm 的微粒,目前被應用在生醫上的粒徑量測,如賦形劑、藥物載體的粒徑分佈儀。
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