多功能智能纳米激光粒度仪
一：产品介绍：
Nano9200 系列多功能智能纳米激光粒度仪用于测量颗粒粒度与Zeta电位 。纳米颗粒由于粒径十分细小，其表面的晶体结构发生变化，从而在电学、光 学和化学活性等方面表现出自身的性能。粒径大小是表征纳米材料性能的主要 参数，准确了解颗粒粒度是控制纳米材料性能的关键。Zeta 电位是表征胶体 分散系稳定性的关键参数，Zeta电位越高，胶体就越稳定，反之，Zeta 电位越低，胶体稳定性就越差，通过测量和调整胶体的Zeta电位，就可以控 制其稳定性。因此，Nano9200 系列纳米粒度及 Zeta 电位分析仪广泛应用于 产品开发、生产、质量控制以及科学研究。
| 产品类别 |
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| 型号 |
Nano9200SZ |
Nano9300SZ | Nano9400SZ |
| 技术类型 | 采用经典动态光散射技术测量粒度 | 采用背向动态光散射技术 可以测量高浓度样品的粒度 | 采用多角度动态光散射技术 提供更高分辨率的粒度测量结果 |
| 经典动态光散射（DLS） | √ |
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√ |
| 背向动态光散射（BSDLS） |
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√ | √ |
| 多角度动态光散射（MADLS） |
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√ |
| 电泳光散射（ELS） | √ | √ | √ |
| 测量角度 | 1 1 ° +90 °(175°) | 1 1 ° +175 ° | 1 1 ° +90 ° +175 ° |
| 测量类型 |
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| 粒度 | √ | √ | √ |
| Zeta电位 | √ | √ | √ |
| 分子量 | √ | √ | √ |
| 温度/时间趋势 | √ | √ | √ |
| 粘度 | √ | √ | √ |
| 优势 |
使用单模保偏光纤替代分立光路接收散射光， ·显著提高了光拍信号信噪比和抗干扰能力 ·检测侧向90度角散射光以消除杂散光的干扰 ·使用前向11度角测量Zeta电位，角度越小Zeta ·电位分析分辨率越高 |
·使用背向散射光路，减少多次散射光，可测 ·量样品浓度范围更宽 ·由于灰尘的散射光集中在前向散射区域，因 ·此背向散射光路可以有效降低灰尘的影响 ·背向散射体积较大，能采集到更多的散射光， ·因此测量灵敏度更高 | ·多角度动态光散射(MADLS)技术，提供高分辨率 ·且与角度无关的粒度测量结果 ·可安装荧光滤光片以及垂直和水平偏振片，用于 ·消除荧光，并进行去极化DLS测量 ·毛细管粒度样品池，样品量低至3µL，且由于光 ·路短，减弱多次散射光，显著提升样品浓度上限。 |
二：产品原理
㈠ 颗粒度的测量
a、测量原理
当激光照射到分散于液体介质中的微小颗粒时，由于颗粒的布朗运动引起散射光的频率偏 移，导致散射光信号**间发生动态变化，该变化的大小与颗粒的布朗运动速度有关，而颗粒 的布朗运动速度又取决于颗粒粒径的大小，颗粒大布朗运动速度慢，反之颗粒小布朗运动速度 快，因此动态光散射技术是分析样品颗粒的散射光强**间的涨落规律，使用光子探测器在固 定的角度采集散射光，通过相关器进行自相关运算得到相关函数，再经过数学反演获得颗粒粒径信息。
b、技术特点
⑴背散射光路：使用背散射光路接收散射光，减小散射光程，减弱多次散射光，进而可以测量高 浓度样品的颗粒粒度
⑵大动态范围高速光子相关器：采用高速、低速通道搭配的光子相关器，有效解决了硬件资源与 通道数量之间的矛盾，实时获取动态范围大、基线稳定的相关函数
⑶剔除灰尘干扰：引入分位数检测异常值的方法，鉴别受灰尘干扰的散射光数据，并剔除异常 值，提高粒度测量结果的准确性
⑷多角度数据反演：从多个不同的散射角度采集散射光强，可以获得更多的颗粒粒度信息，并将 多个自相关函数结合到一个数据分析中，提供高分辨率且与角度无关的粒度测量结果
⑸温度趋势分析：按照设定的温度范围，自动进行粒度和Zeta电位测量，检测样品粒度或Zeta电 位的温度趋势
⑹超微量样品池：超微量毛细管样品池，样品量低至3µL，且由于光程短，可减弱多次散射光， 能显著提升样品浓度上限
⑺标准化操作(SOP)：软件具有标准化操作功能，让不同实验室、不同实验员间的测量按照同一 标准进行，测量结果更具可比性
⑻智能化测量：自动调整散射光强，自动优化光子相关器参数，自动设置测量参数，以适应不同 样品，让测量变得轻松愉快
⑼法规软件：软件符合FDA 21 CFR Part 11的要求，可设置/修改用户组的访问权限，具有电子 记录/电子签名和审计跟踪功能，符合制药企业的法规要求
c、智能纳米激光粒度仪样品池类型
| 聚苯乙烯样品池( HL0100) 用于测量粒度和分子量 适用于水性分散剂 样品量：0.8mL-2.0mL | |
| 石英样品池( HL0002) 用于测量粒度和分子量 兼容水性及非水性分散剂 样品量：0.8mL-2.0mL | |
| 聚苯乙烯微量样品池( HL0010) 用于测量粒度 适用于水性分散剂 样品量：50μL | |
| 玻璃样品池( HL0002) 用于测量粒度和分子量 兼容水性及非水性分散剂 样品量：0.8mL-2.0mL | |
| 毛细管超微量样品池( HL0003) 用于测量粒度/仅适用于90度角测量 兼容水性及非水性分散剂 *小样品量：3μL |
d、纳米粒度应用范围
| 纳米材料 | 用于研究纳米金属氧化物、纳米金属粉、纳米 陶瓷材料的粒度对材料性能的影响。 | |
| 生物医药 | 分析蛋白质、DNA、RNA、病毒，以及各种抗 原抗体的粒度。 | |
| 精细化工 | 用于寻找纳米催化剂的**粒度分布，以降低 化学反应温度，提高反应速度。 | |
| 油漆涂料 | 用于测量油漆、涂料、硅胶、聚合物胶乳、颜 料、油墨、水/油乳液、调色剂、化妆品等材料 中纳米颗粒物的粒径。 | |
| 食品药品 | 药物表面包覆纳米微粒可使其缓慢缓释，并可 以制成靶向药物，可用来测量包覆物粒度的大 小，以便更好地发挥药物的疗效。 | |
| 航空航天 |
在火箭固体推进剂中添加纳米金属粉，可以显 著改进推进剂的燃烧性能，可用于研究金属粉 的**粒度分布。 |
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*防科技 |
纳米材料增加电磁能转化为热能的效率，从而 制成电磁波吸波材料，提高对电磁波的吸收性 能，不同粒径纳米材料具有不同的光学特性， 可用于研究吸波材料的性能。 |
㈡：zeta电位的测量
a、测量原理
悬浮在液体中的颗粒表面往往带有电荷，带电颗粒在电场力作用下向电极反方向做电泳运动，单位电场强度下的电泳速度定义为电泳迁移率。颗粒在电泳迁移时，会带着紧密吸附层和部分扩散层一起移动，与液体之间形成滑动面，滑动面与液体内部的电位差即为 Zeta电位。Zeta电位是表征分散体系稳定性的重要指标，Zeta电位越高，颗粒间的相互排斥力越大，胶体体系越稳定，因此通过测量Zeta电位可以预测胶体的稳定性。Zeta电位与电泳迁移率的关系遵循Henry方程，通过测量颗粒在电场中的电泳迁移率就能 计算出颗粒的Zeta电位。电泳光散射(ELS)法通过测量散射光的频率偏移，来获得颗粒的电泳 迁移率，进而确定Zeta电位。而相位分析光散射(PALS)法则通过测量散射光信号的相位变化 来获得颗粒的电泳迁移率，分辨率比电泳光散射法高两个数量级，从而提高了Zeta电位的测 量精度。
b、性能特点
⑴*光纤光路：使用单模保偏光纤替代分立光路，使参考光和散射光信号不再受灰尘和杂散光 的干扰，提高了光拍信号的信噪比和抗干扰能力
⑵**函数表达式：基于双电层理论模型，求解颗粒的双电层厚度，获得准确的颗粒半径与双 电层厚度的比值，再利用*小二乘拟合算法获得**的Henry函数表达式，进而提高了Zeta电 位的计算精度
⑶U形毛细管样品池：使用U形毛细管样品池测量Zeta电位，由于样品池底部是水平的，从而使 得电场强度比传统的毛细管样品池更加均匀，减少测量误差，进而提高了Zeta电位的测量精 度与重复性 插入式平板电极：
⑷提供插入式平板电极用于测量水溶液或有机溶液中样品的Zeta电位，平板 电极由耐腐蚀的铂金属制成，清洗后可重复使用。平板电极与塑料或玻璃样品池配合使用， 方便快捷
⑸相位分析光散射技术(PALS)：通过测量光拍信号的相位变化来获得颗粒的Zeta电位，测量分 辨率比电泳光散射法高两个数量级
c、zeta电位仪样品池类型
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U型毛细管样品池( HL0090) 用于测量Zeta电位 适用于水性分散剂 样品量：0.7mL-0.9mL U形毛细管样品池由于样品池底部是水平结构，从而在 测量点附近获得比半圆形毛细管样品池更加均匀的电场， 进而提高了Zeta电位测量的重复性与重现性。 |
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/u201C插入式"平板电极(DIP0770) 用于测量Zeta电位，需配合聚苯乙烯或玻璃样品池 适用于水性或非水性分散剂 样品量：0.7mL-1.0mL |
d、zeta电位仪可选配件
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自动滴定仪 滴定仪需与主机联用，在测量过程中自动向样品添加 一定数量的酸、碱或盐等添加剂，用于测量Zeta电 位时pH值的滴定，是等电点测量的良好选择 |
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粘度计 粘度计是独立配件，用于测量分散剂特别是复合分散 剂的粘度 |
e、zeta电位应用领域
| 生物制药 ：可用于药品和工业用乳胶表面重整控制 | |
| 表面活性剂 ：用于表面活性剂功能分析与研究 | |
| 造纸行业： 研究纸浆添加剂性能研究 | |
| 聚合物 ：用于电解聚合物功能研究 | |
| 生物领域 ：分析与研究蛋白质功能 | |
| 食品药品 ：用于食品、香水、药品和化妆品等乳剂 的分散和凝聚控制 | |
| 生命科学： 应用于核糖体分散和凝聚控制研究 |
三、软件控制
㈠强大易用的控制软件
Nano9200系列纳米粒度及Zeta电位分析仪的控制软件具有纳 米颗粒粒度和Zeta电位等测量功能，一键式测量，无需用户干预 ，自动调整散射光强，自动优化光子相关器参数，以适应不同样 品，让测量变得轻松愉快。控制软件具有标准化操作(SOP)功能 ，让不同实验室，不同实验员间的测量按照同一标准进行，测 量结果更具可比性。测量完成自动生成报表，以可视化的方式展 示测量结果，让测量结果一目了然。
㈡剔除灰尘干扰
如果样品中含有灰尘，则会使散射光强发生跃变，导致错误 的测量结果。Nano9200使用分位数检测异常值的方法，自适应改 变阈值，鉴别散射光数据中的/u201C尖峰"，并剔除异常值。剔除灰 尘干扰数据后，光子计数分布近似为正态分布，获得的光强自相 关函数与平稳光强计算的光强自相关函数相吻合，反演结果精度 在误差允许范围内。
自适应相关函数截取
反演颗粒粒度分布时，需要对相关函数进行截断。固定点数法不考虑被测样品颗粒的大 小，截取相同点数的相关函数进行反演。固定阈值法(FACFT)设定某阈值，在相关函数小于该 阈值的点截断，但此方法无法依据相关函数噪声大小来调整截断点。 相关函数均方根误差阈值(RMSET)法根据被测颗粒大小截取相关函数，大颗粒取较多相关 函数点，小颗粒取较少相关函数点，实现自适应相关函数的截取。由测量结果可知，RMSET 法反演的颗粒粒径波动性小，重复性好。
四：技术指标
1、基本技术指标
| 型号 | Nano9200SZ | Nano9300SZ | Nano9400SZ | Nano9200S | Nano9200Z |
| 粒度 |
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测量角度 |
11°+90°（175°） | 175° | 11°+90°+175° | 90° | -- |
| 粒度范围 | 0.3nm-15μm* | 0.3nm-10μm* | 0.3nm-15μm* | 0.3nm-15μm* | -- |
| 测量方法 | 动态光散射(DLS) | 背向动态光散射(BSDLS) |
多角度动态光散射(MADLS) 背向动态光散射(BSDLS) 动态光散射(DLS) |
动态光散射(DLS) |
-- |
| 反演算法 | Cumulants,General model, CONTIN, NNLS自动选择，无需用户干预 | ||||
| *小样品量 | 3μL* | 50μL* | 3μL* | 3μL* | -- |
| *小样品浓度 | 0.1mg/mL | 0.2mg/mL | 0.1mg/mL | 0.1mg/mL | -- |
| **样品浓度 | 40%w/v* | 40%w/v* | 40%w/v* | 40%w/v* | -- |
| Zeta 电位 |
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| 测量方法 | 相位分析光散射(PALS) | 相位分析光散射(PALS) | 相位分析光散射(PALS) | -- | 相位分析光散射(PALS) |
| 测量角度 | 11° | 11° | 11° | -- | 11° |
| Zeta 电位范围 | 无实际限制 | 无实际限制 | 无实际限制 | -- | 无实际限制 |
| 电泳迁移率范围 | >±20μ·cm/V·s | >±20μ·cm/V·s | >±20μ·cm/V·s | -- | >±20μ·cm/V·s |
| **电导率 | 270mS/cm | 270mS/cm | 270mS/cm | -- | 270mS/cm |
| 适合测量的粒径范围 | 3nm~120μm* | 3nm~120μm* | 3nm~120μm* | -- | 3nm~120μm* |
| 分子量 |
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| 测量方法 | SLS及DLS |
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SLS及DLS | SLS及DLS | -- |
| 分子量范围 | 340Da ~ 20MDa | -- | 340Da ~ 20MDa | 340Da ~ 20MDa | -- |
| 粘度 |
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| 粘度范围 | 0.01cp-100cp* | 0.01cp-100cp* | 0.01cp-100cp* | 0.01cp-100cp* | 0.01cp-100cp* |
| 趋势 |
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| 趋势类型 | 温度和时间 | 温度和时间 | 温度和时间 | 温度和时间 | 温度和时间 |
| 系统 |
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| 激光器 | 532nm高性能固体激光器，5 0mW | ||||
| 透射率 | 0%-****连续调整 | ||||
| 检测器 | 高灵敏度PMT或APD* | ||||
| 相关器 | *小采样时间25ns，动态范围大于10 | ||||
| 温度控制范围和精度 | -10°C*~120°C*，±0.1°C | ||||
| 冷凝控制 | 干燥空气或氮气吹扫 | ||||
| 工作环境 | 温度+10°C~+35°C，相对湿度35%~80%，无冷凝 | ||||
| 计算机接口 |
USB2.0或以上 |
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| 电源 | AC100V~240V，50/60Hz，**功率120W | ||||
| 尺寸和重量 | 580mm×365mm×195mm，16kg | ||||
| 计算机操作系统 | Windows 10/11 32/64位操作系统 | ||||
| 法规软件 | 符合FDA 21 CFR Part 11的要求，用户可灵活设置使用权限 | ||||
| 软件语言 | 中文和英文 | ||||
2、可选配件指标
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可选配件 |
微量样品池 |
| APD | |
| 毛细管超微量样品池 | |
| 插入式平板电极 | |
| 滤光片 | |
| 偏振片 | |
| 滴定仪 | |
| 法规软件 | |
| 微流变软件 |
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