zeta電位儀光路問題詳解

xiaobaba

ZETA電位儀的光路設計直接影響測量精度與靈敏度，其核心在于通過光散射信號捕捉顆粒運動特性。以下從光路組成、常見問題及優化方向展開詳解：

一、光路組成與原理
1.光源系統
采用激光器（如670nm波長）或LED光源，產生單色光照射樣品池。激光的高相干性可提升散射信號強度，而LED光源則適用于對光強穩定性要求較低的場景。
2.散射光檢測路徑
動態光散射（DLS）光路：收集90°方向的散射光，通過相關函數分析得到顆粒布朗運動速度，進而推算粒徑分布。
電泳光散射（ELS）光路：在樣品池中施加直流電場，帶電顆粒運動導致散射光產生多普勒頻移，頻移量與電泳遷移率成正比。
多角度光路設計：如BeNano 180 Zeta Pro采用前向角、90°和背散射三角度檢測，背散射模式可提升弱散射樣品靈敏度10倍，同時抑制高濃度樣品的多重散射效應。
3.信號處理系統
光電探測器（如光電二極管或CCD）將散射光信號轉換為電信號，經濾波、放大后由計算機處理。相位分析光散射（PALS）技術可消除電滲干擾，直接測量穩定層中粒子電泳淌度。

二、zeta電位儀常見光路問題及解決方案
1.散射光信號弱
原因：樣品濃度過低、顆粒團聚、光源老化。
解決：調整樣品濃度至推薦范圍（如0.01%-1%），使用超聲波分散避免團聚，定期校準光源強度。
2.多普勒頻移測量誤差
原因：電場不穩定、光路未對準、樣品池污染。
解決：采用高精度恒流電源，使用自動校準功能調整光路，定期清潔樣品池并更換電極。
3.多重散射干擾
原因：高濃度樣品中顆粒間相互作用導致散射光疊加。
解決：稀釋樣品或采用背散射模式，利用動態光散射微流變技術分離顆粒信號。

三、光路優化方向
1.高靈敏度檢測
采用三角度光路設計，結合背散射模式提升弱信號檢測能力。
集成自動滴定儀（如BAT-1），實現pH依賴性ZETA電位的自動化測量。
2.抗干擾能力提升
通過M3-PALS技術自動調整光束路徑，消除電滲影響。
使用U形管樣品池和金電極，適應高離子強度體系測量。
3.多參數聯用
集成動態光散射（DLS）、靜態光散射（SLS）和電泳光散射（ELS），同步獲取粒徑、ZETA電位和分子量信息。
結合場流分離系統（FFF）或滲透色譜（GPC/SEC），實現高分辨率粒徑分布分析。

加魯魯

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落井下石

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jiuyier

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