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动态光散射法与激光散射法有什么区别?

  • 发布时间:2020-07-21
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激光散射法通常指静态光散射法(SLS),当激光照射到样品上时,样品中的颗粒使光发生散射,通过测量散射光的强度、角度等信息,依据米氏散射理论等,来分析颗粒的粒度、形状、折射率等特性。比如对于较大且相对静止的颗粒,可根据特定角度的散射光强度来推断颗粒大小等参数。


动态光散射法与激光散射法有什么区别?(图1)


动态光散射法(DLS)主要利用溶液中粒子的布朗运动。当颗粒小到一定程度时,在液体中会做随机的布朗运动,其运动距离和速度与颗粒大小相关。用激光照射时,通过分析散射光强度随时间的波动情况,再结合相关技术(如光子相关法)来识别粒子的运动状态,进而得到粒度分布。例如,对于纳米级的颗粒,通过测量散射光强度的动态变化来计算颗粒的流体动力学直径等。

动态光散射法


测量对象及应用领域

激光散射法:适用于多种颗粒体系,包括较大尺寸的颗粒,如在矿业中用于矿石颗粒的粒度分析,在材料科学中研究粉末材料的粒度分布等,能提供颗粒的整体粒度信息,但对于粒度较小且处于快速运动状态的颗粒,其测量能力可能受限。


动态光散射法:主要针对纳米材料以及溶液中的微小颗粒,特别适合测量纳米级颗粒的粒度分布。在生物医学领域,可用于研究蛋白质、核酸等生物大分子的尺寸和聚集状态;在胶体化学中,用于分析胶体粒子的稳定性和粒径分布等。比如在药物研发中,可测量药物纳米颗粒的粒度分布,对药物的制备和性能研究有重要意义。


测量结果:

激光散射法:一般得到的是颗粒的平均粒度值以及粒度分布情况,反映的是颗粒群体的整体特征,但对于颗粒的动态行为信息提供较少。

动态光散射法:能够提供颗粒的粒度分布信息,还能反映颗粒的布朗运动特性,如扩散系数等,这些信息有助于深入了解颗粒的动力学性质和体系的稳定性。


测量条件要求:

激光散射法:对样品的要求相对较简单,只要颗粒能够较好地分散在介质中,且浓度适中,以保证激光能够有效照射并产生可测量的散射光即可。

动态光散射法:由于需要分析散射光强度的动态变化,所以对样品的分散性和稳定性要求更高,样品中的颗粒需要在测量时间内保持相对稳定的分散状态,避免颗粒的聚集或沉降影响测量结果。此外,测量环境的温度、粘度等因素也会对结果产生影响,需要进行相应的控制和校准。


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