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粒子計測ゼミナール

原理 動的光散乱法(ナノトラック法)

ナノトラック粒子径分布測定装置は、長年の実績と信頼を誇る「マイクロトラック粒子径分布測定装置」のシリーズです。
3~6,000nmの測定レンジで、IT産業、液晶顔料、プリンター、コロイド粒子等の超微粒子の粒子径分布測定を行う分野で数多くの納入実績を持っています。
しかし、昨今のナノテクノロジー、バイオテクノロジー関係の発達に伴い、「1nm以下」の粒子径測定が可能な粒子径分布測定装置へのニーズが高まってまいりました。
「ナノトラック粒子径分布測定装置」は「1nm以下」の0.8nm~6,500nmの測定レンジを実現。その他の機能もさらにグレードアップしており、今後もコロイド粒子、リポゾーム、ナノ・バイオ関連のタンパク質の測定など、さまざまな場での活用が期待されています。

Nanotrac Waveシリーズ

特徴

  • 高濃度から低濃度まで安定した粒子径分布を出力する。
  • 検出器へオプティカルファイバーを採用し、測定したい場所での粒子径測定を可能とする。(バッチ・インラインの2機種ラインアップ)
  • データ信頼性を高める新アルゴリズム(特許)-FFTパワースペクトル方式を採用。分解能で従来の光子相関法と一線を画す高い再現性を持つ。
  • 使いやすさを追求したソフトウェア。多彩なデータ処理アプリケーションを有す。(Windows対応)

測定原理 動的光散乱法(FFTパワースペクトル法)

粒子が数μm以下になると、溶媒分子運動の影響を受け、粒子が運動します。これをブラウン運動と呼びます。この運動の速さは粒子の大きさによって異なります。小さい粒子は速く、大きい粒子はゆっくり動きます。これらの運動した粒子へレーザー光を照射すると、その速度に応じた位相の違う光の散乱が生じます。これをドップラーシフトと呼びます。
このドップラーシフトされた粒子径情報を検出して粒子径分布を求めます。

  1. オプティカルファイバーを通じて粒子径情報を検出する。
  2. 反射光をリファレンスとして粒子径情報を検出部へ伝達する。
  3. 粒子径情報を検出、A/D変換する。
  4. デジタル化された情報をFFT変換器にて粒子径に応じた周波数成分化する。
  5. 周波数成分化された粒子径情報を、特殊アルゴリズムを用いて粒子径分布を求める。

粒子径情報の検出から粒子径分布変換までの構造

革新的技術 ヘテロダイン法の採用

粒子径情報は散乱光に含まれます。ナノサイズほどの超微粒子は、光散乱強度が非常に微弱です。この微弱な光散乱情報をそのまま電気信号へ変換(ホモダイン法)しますと、電気回路中の微弱ノイズと重なり合い、そのノイズが電気信号として増幅されることとなります。
ナノトラックでは、この問題を解決する手法として、光散乱検出部において入射光(レーザー光)の一部をリファレンス光として取り出し、電気信号へ変換する方法(ヘテロダイン法)を採用しました。これにより、ノイズ影響を大幅に低減し散乱光強度のレベルを大幅に上げ、データ信頼性を上げる事に成功しています。

ヘテロダイン法(ナノトラック) ホモダイン法

高再現性 オプティカルファイバー方式

ナノトラックは、試料に検出部を直接接液させる測定構造となっています。従来のセル方式では、セル面での散乱ノイズやセルの厚みによる光散乱情報の減衰、複合散乱の影響が発生しますが、これらの問題を独自の検出方式によって低減させています。これにより、格段の安定性、高再現性を実現しています。

ナノトラックのセル構造 一般的なセル構造

測定対象アプリケーション

  • インク、顔料、塗料
  • 医薬品(DDS、薬物ターゲティングなど)、化粧品エマルション
  • バイオテクノロジー(タンパク質;リゾチーム、リポソームなど)
  • 高分子材料(ポリマー)
  • CMPスラリー、研磨剤
  • 食品

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