zeta電位儀光路問題詳解

xiaobaba

ZETA電位儀的光路設(shè)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(yùn)動特性。以下從光路組成、常見問題及優(yōu)化方向展開詳解：

一、光路組成與原理
1.光源系統(tǒng)
采用激光器（如670nm波長）或LED光源，產(chǎn)生單色光照射樣品池。激光的高相干性可提升散射信號強(qiáng)度，而LED光源則適用于對光強(qiáng)穩(wěn)定性要求較低的場景。
2.散射光檢測路徑
動態(tài)光散射（DLS）光路：收集90°方向的散射光，通過相關(guān)函數(shù)分析得到顆粒布朗運(yùn)動速度，進(jìn)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(yùn)動導(dǎo)致散射光產(chǎn)生多普勒頻移，頻移量與電泳遷移率成正比。
多角度光路設(shè)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(yīng)。
3.信號處理系統(tǒng)
光電探測器（如光電二極管或CCD）將散射光信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)濾波、放大后由計算機(jī)處理。相位分析光散射（PALS）技術(shù)可消除電滲干擾，直接測量穩(wěn)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(tuán)聚、光源老化。
解決：調(diào)整樣品濃度至推薦范圍（如0.01%-1%），使用超聲波分散避免團(tuán)聚，定期校準(zhǔn)光源強(qiáng)度。
2.多普勒頻移測量誤差
原因：電場不穩(wěn)定、光路未對準(zhǔn)、樣品池污染。
解決：采用高精度恒流電源，使用自動校準(zhǔn)功能調(diào)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(dǎo)致散射光疊加。
解決：稀釋樣品或采用背散射模式，利用動態(tài)光散射微流變技術(shù)分離顆粒信號。

三、光路優(yōu)化方向
1.高靈敏度檢測
采用三角度光路設(shè)計，結(jié)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(shí)現(xiàn)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(shù)自動調(diào)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(yīng)高離子強(qiáng)度體系測量。
3.多參數(shù)聯(lián)用
集成動態(tài)光散射（DLS）、靜態(tài)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(jié)合場流分離系統(tǒng)（FFF）或滲透色譜（GPC/SEC），實(shí)現(xiàn)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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