Definição de Analisadores do Tamanho de Partícula da Difracção do Laser com Amostras de Mutlimodal

Em uma experiência da difracção do laser a intensidade da dispersão das partículas é medida em suspensão em função do ângulo de dispersão, do comprimento de onda claro e da polarização da luz. Os cálculos Matemáticos podem ser usados para obter a distribuição de tamanho da partícula dos dados crus da intensidade. A escala, a sensibilidade e a definição do tamanho do instrumento de medição são baseadas em seus projecto de hardware, qualidade do conjunto e algoritmo do software. A fim obter um bom resultado, a operação e a preparação precisas da amostra são igualmente essenciais. No processo, o algoritmo da análise de dados joga um papel importante em obter o resultado de alta resolução e exacto da distribuição de tamanho da partícula dos dados brutos.

Geralmente para a demonstração da capacidade de um instrumento da difracção do laser, uma mistura de esferas bem caracterizadas da distribuição estreita é usada, porque para estas amostras, o erro de operador e o impacto ambiental são frequentemente mínimos. Esta amostra é sabida como uma amostra multimodal. Na realidade, as amostras as mais reais industriais ou de pesquisa vêm nem sequer perto destas distribuições estreitas. Têm tipicamente um único pico estreito ou um pico largo com uns ou vários modals. Além Disso, a distribuição e a modalidade das amostras são frequentemente desconhecidas. Daqui, um bom algoritmo não deve presumir nenhuma distribuição ou modalidade da amostra no entanto deve poder obter resultados exactos com alta resolução. Quando um algoritmo não pode ser aplicado a uma escala larga das amostras para obter bons e resultados precisos, a adição de algumas limitações pode ajudar o processo da matemática e aumentar o resultado. Uma limitação típica é entrar a largura reservada da modalidade e da distribuição para cada pico assim que a saída será essa que satisfaz a limitação. Se a amostra cumpre as exigências da limitação como essas usadas no algoritmo, um resultado melhor pode (ou não possa) ser obtido. Se Não, um resultado não-realístico ou inclinado será produzido.

É Detalhado abaixo um exemplo com e sem o uso de tal limitação. Um instrumento da difracção do laser oferece três opções para a selecção de modo da análise, como descrito no manual do usuário:

A: “Único Modo - Esta é uma rotina especial da análise para estrutura monomodal da caracterização. “

B: “Estreito Múltiplo - Esta é uma extensão da rotina do Único Modo que é projectada para resolver dois ou mais fracções extremamente estreitas produzidas dois por de mistura ou mais materiais do monodisperse.”

C: “Uso geral - O modo recomendado da análise a usar-se sempre a menos que as estrutura da caracterização estiverem sendo medidas.”

A amostra usada neste caso estuda compreende uma mistura trimodal de microsfera do poliestireno com tamanho de partícula do μm 0,15, 1,0 e 2,0. Os três modos acima foram escolhidos analisar o mesmo grupo de dados da amostra. Os resultados Completamente diferentes foram obtidos então segundo as indicações de figura 1. É óbvia das figuras que, a fim obter uma distribuição de tamanho da partícula, alguns dados sobre o material precisam de ser sabidos. Se Não, é impossível determinar que resultado está correcto. Neste caso, se qualquer modo a não ser o Multi Estreito é seleccionado, um resultado da baixa definição será obtido. Mas, porque uma amostra desconhecida outras análises devem ser feitas antes que a amostra possa ser analisada.

Figura 1. Folha De Prova da amostra trimodal dos modos diferentes da análise.

Se o hardware falta a capacidade para medir partículas em alguma escala ou o algoritmo não está projectado correctamente e ajustado, mesmo com os resultados correctos da limitação, a incorrecta ou a baixa da definição estará produzido ainda. Por exemplo, quando uma outra amostra trimodal submicrónica do mesmo vendedor com tamanhos modais 81 nanômetro, 200 nanômetro, e 500 nanômetro foi usada e o Multi modo Estreito foi escolhido analisar a amostra, simplesmente um resultado bimodal da baixa definição foi obtido segundo as indicações de figura 2, da “curva Baixa definição”.

Figura 2. resultados de Trimodal de dois instrumentos de tipos diferentes.

Um Outro instrumento de um fabricante diferente que use um Diferencial patenteado da Intensidade da Polarização que Dispersa a tecnologia (PIDS) pode conseguir uma alta resolução. Esta tecnologia permite as análises das amostras sem fazer nenhum tipo das suposições ou pôr nenhumas limitações mesmo sobre distribuições de tamanho da amostra estreitas. Esta tecnologia protegida patente dos PIDS certifica-se que um instrumento do LD pode resolver amostras multimodal na escala do tamanho tão pequena quanto 81 nanômetro sem a necessidade de modo-colheita segundo as indicações de Figura 2, da curva “De alta resolução”. Igualmente mostra que este instrumento dos PIDS tem um algoritmo superior para fornecer resultados de alta resolução do que o primeiro instrumento. Mede o que deve ser medido sem a necessidade de fazer suposições ou extrapolar os resultados na escala submicrónica.

Para Que um instrumento da difracção do laser meça toda a amostra com conhecimento ou presunção prévia, as coisas essenciais são: para projectar o instrumento correctamente assim que pode medir dispersar a variação angular da intensidade sensìvel mesmo na escala submicrónica, utiliza um algoritmo apropriado esperta e completamente e oferece a usuários o software à prova de idiotas. Pedindo a entrada dos usuários assim que de algumas limitações pode ser aplicado no algoritmo pôde trabalhar em certos casos. Para a maioria de amostras realísticas, aplicar tais limitações não é ser aplicável. Conseqüentemente, o teste real do desempenho de um instrumento, de sua precisão e de definição, tem que ser feito sem nenhuma necessidade para caber a selecção de modo.