Dưới đây là mô tả về cách máy đo kích thước hạt nano hoạt động và chi tiết sử dụng:

Nguyên tắc hoạt động

Máy đo kích thước hạt nano đạt được đặc tính hạt dựa trên công nghệ tán xạ ánh sáng, với cơ chế cốt lõi là tán xạ ánh sáng động (DLS). Khi tia laser chiếu vào các hạt nano trong hệ thống treo, một dao động ngẫu nhiên về cường độ ánh sáng tán xạ được kích hoạt bởi chuyển động Brown của hạt. Thiết bị bắt tín hiệu thay đổi cường độ ánh sáng theo thời gian thông qua máy dò quang điện, sử dụng công nghệ quang phổ tương quan photon để chuyển tín hiệu ban đầu thành chức năng tự tương quan, tính toán hệ số khuếch tán của các hạt bằng mô hình toán học. Kết hợp với phương trình Stokes-Einstein, cuối cùng chúng ta có thể suy ra bán kính thủy động lực học và phân bố kích thước hạt của các hạt. Một số thiết bị cũng tích hợp tán xạ ánh sáng tĩnh hoặc phát hiện đa góc để nâng cao độ chính xác đo lường của hệ thống phức tạp.

Chi tiết sử dụng

1. Chuẩn bị trước

- Kiểm tra môi trường và thiết bị: cần đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm trong phòng thí nghiệm ổn định, không có nhiễu rung, thiết bị được đặt ổn định và làm nóng trước đến khi công suất laser ổn định. ​

- Tiền xử lý mẫu: Cần kiểm soát nồng độ mẫu để tránh nhiều lỗi tán xạ khi đo bằng phương pháp ướt, thêm chất phân tán thích hợp và loại bỏ sự kết tụ bằng phân tán siêu âm; Đo lường khô thì cần điều chỉnh chiều rộng đầu ra của rãnh mẫu, đặt mẫu gần đầu ra. ​

2. Quy trình hoạt động

- Cài đặt tham số: Nhập các thông số như chỉ số khúc xạ, chế độ phân tích, tỷ lệ lấy mẫu theo đặc tính mẫu, chọn mô hình tính toán phù hợp. ​

- Đo nền và lấy mẫu: Bất kể phương pháp khô hay ướt đều cần thực hiện đo nền để khấu trừ tiếng ồn, phương pháp ướt cần bật hệ thống tuần hoàn siêu âm để đảm bảo dữ liệu ổn định. ​

- Thu thập dữ liệu: Dữ liệu bắt đầu được ghi lại sau khi độ che laser đạt đến phạm vi cài đặt, thường lấy trung bình hơn mười kết quả để cải thiện độ tin cậy. ​

3. Xử lý dữ liệu

- Phân tích dữ liệu: Quan tâm đến chỉ số đa phân tán, nếu nó lớn hơn một giá trị nhất định, cho thấy phân bố kích thước hạt mẫu rộng, cần được xác minh bằng các phương pháp khác. ​

Kiểm tra bất thường: Nếu độ ồn cơ bản của đường cong suy giảm cao hoặc sự phân bố dư lượng phù hợp không ngẫu nhiên, có thể gây ô nhiễm hoặc lỗi thiết bị. ​

4. Quản lý bảo trì

- Rửa và bảo dưỡng: Rửa bể mẫu bằng nước sạch kịp thời sau khi đo xong để tránh dư lượng ảnh hưởng đến các phép đo tiếp theo. ​

- Hiệu chuẩn thường xuyên: kiểm tra độ chính xác đường quang bằng các hạt latex tiêu chuẩn, kích hoạt điện cực bạch kim bằng nước vương mỗi tháng để đảm bảo sự ổn định tín hiệu. ​

Bằng cách điều chỉnh chính xác các điều kiện thí nghiệm và quy trình hoạt động thông số kỹ thuật, máy đo kích thước hạt nano có thể cải thiện đáng kể độ chính xác của phép đo và cung cấp hỗ trợ dữ liệu đáng tin cậy cho nghiên cứu và phát triển vật liệu nano, y sinh học và kiểm soát chất lượng.