三維激光散射儀

Modulated 3D LS調制三維激光光散射儀

Modulated 3D LS激光光散射儀是一款采用了調制三維互相關技術（EP2365313）的三維激光光散射儀。它通過調制三維技術抑制多重散射的影響，使得用戶可以在不稀釋的前提下對高濃度以及渾濁體系的樣品直接測試，不僅僅可以得到傳統光散射所能得到的分子量、尺寸、形狀因子等信息，還可以得到結構因子。這不僅僅降低了對制樣的要求，還可以“原生態”檢測樣品，尤其是針對那些有濃度依賴性的樣品！

三維激光光散射儀的產品特色：

（1）凝膠

（2）懸浮液

（3）聚合物

（4）乳液

（5）懸浮液

三維激光光散射儀的適用體系：

（1）凝膠化

（2）質地分析

（3）老化

（4）聚集

（5）穩定性

三維激光光散射儀的經典應用:

（1）流變儀+粒度儀

（2）觸變性樣品

（3）高粘度樣品

(4)百萬級的頻率上限

(5)高溫選項（180℃）

三維互相關技術的“問題:

三維互相關技術采用兩組同時進行的光散射實驗對同一散射矢量同一樣本體積進行測試，由于平行試驗的兩個檢測器之間的信號會存在串擾，所以三維光散射技術相對于傳統的自相關或準互相關光散射技術，再其展現“較高濃度測試上限”優勢的同時，背后也存在著“先天不足”，其信噪比差，體現在光強相關函數的截距理論值卻只有0.2，所以在面臨一些弱散射體系時就會陷入困境。

三維激光光散射儀使用靜態光散射（SLS）和動態光散射（DLS）方法進行精準表征的前提是測量和分析的對象為單散射信號。因此，對于渾濁樣品，需要對多重散射信號抑制才能獲取有意義的結果。對此，三維互相關技術是一個有效方案，它采用在相同的散射矢量上對相同的樣本體積所同時進行的兩個光散射實驗，以便只提取兩者共同的單散射信息。在此，我們對這種方法進行了重大改進，即通過調制入射激光束和在超過系統動力學時間尺度的頻率下對檢測器輸出進行門控，從而在時間上分離兩個散射實驗。這種魯棒調制方案抑制了兩個波束檢測器之間的串擾，并使互相關截獲提高了四倍。我們測量了渾濁膠體懸浮液的動態和角度依賴性散射光強，并提升了調制三維互相關DLS和SLS技術的信號質量。

調制三維互相關技術（EP2365313

暫時性隔離每一光束-檢測器對，避免檢測器間的串擾和信號損失。入射光由控制器選擇性輸入，檢測器輸出在頻率（標準的調制頻率 500 kHz ? 2μs 的時間分辨率）超過系統動力學的時間尺度上被電子門控。門控輸出信號在等于或大于調制周期的時間標度里被互相關，從而得到精準的互相關函數。

三種技術之對比

下圖使用100nm的聚苯乙烯微球水懸浮液，分別利用自相關、三維互相關、調制三維互相關技術表征，得到的相關函數對比：

自相關函數截距β≈1，表明散射體積高度相關性和單模光纖激光光斑在遠場的準直性，激光光束微小偏差和散射體積的不重疊導致相關函數β略小于1。調制三維技術β是三維技術的4倍。

選項.三維激光光散射儀

(1)激光

LSI與Cobolt在歐洲一個研究項目中合作，Cobolt為LSI開發了專門的激光技術，以優化光散射性能。因此LS Spectrometer可以配備Cobolt出品的高性能激光器，并可以根據需求選擇不同波長和不同功率

（2）去偏振動態光散射（DDLS）

這是一項很容易保證各向異性粒子的技術，正越來越受到科學家們的關注：添加一組兩個偏振器，通過一個簡單的DLS測量，來描述被測樣品的旋轉動力學和各向異性粒子的縱橫比。

（3）樣品轉角器

許多凝膠狀樣品表現出非遍歷行為，這在光散射上會導致測量誤差。LSI開發了一款樣品轉角器，它可以以適當的速度旋轉非遍歷性樣品，以獲得正確結果。此外，樣品轉角器也可將樣品從旋轉裝置上移開。這樣就可以使用方形樣品池，其中樣品中散射光程可以減少到200μm以下，大大減少了多重散射，從而提升濃度測試上限。

（4）溫控

我們標配的是來自德國優萊博的恒溫循環水浴，這可以保證您精準控制樣品的溫度。它的加熱和冷卻時間短，便于操作。當使用JULABO CF-31水浴時，利用LSI的LSI軟件模塊，可以預先編程實現不同溫度系列下的測量。

瑞士光散射儀器公司的Modulated 3D LS光散射系統采用模塊式的設計，可以允許輕松的更換單個部件，使其成為適合您特定要求的儀器，卻不會犧牲精度和質量，該儀器既可以用于傳統澄清透明的稀溶液體系，也可以用于高濃度和渾濁的體系。該產品可以用來表征粒子尺寸、多分散性、均方位移、擴散系數、分子量、第二維列系數、瑞利比、形狀因子、結構因子、帶電系統中的粒子間距離以及過程監控（例如凝膠化、聚集、老化……）等。