How do DLS size results differ with angle?

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您可能已经注意到,Zetasizer仪器系列有两种不同的光学配置:‘传统’的90度配置和‘NIBS’的173度配置。

对于动态光散射(DLS)用户来说,一个显而易见的问题是:

“我会从两个系统中得到相同的结果吗?”

这可能是一个难以理解的概念,所以我们会尽力在这里解释。不过首先我们应该注意,除了其较大的散射角之外,NIBS(非侵入性后向散射)系统还具有比90度系统更大的浓度范围,这意味着NIBS系统可以用于测量更高浓度的样品,并且仍然可以生成与90度系统结果一致的结果。

或许更好地表达初始问题的方法是:“只要有足够的散射信号进行良好的数据获取,经过90度和173度配置测量的相同足够稀释的样品是否会给出相同的尺寸?”

好吧,答案取决于正在测试的样品和观察到的分布。原则上,强度分布可能会不同,但体积或质量分布应该相同(尽管可能在某些特定条件下由于Mie散射不会发生这种情况)。“常见问题:后向散射与90度结果是否一致?”提供了关于这一主题的更多细节,而技术说明中“解释非侵入性后向散射(NIBS)与后向散射的差异 – 它们不是相同的.”则提供了关于后向散射的深入讨论。

基于已发表的结果,应用说明”角度对利用动态光散射解析粒径混合物的影响“进一步通过分析两种粒子种群的混合物并评估其在各种散射角度下的可分辨性来详细阐述这个问题。此讨论的关键总结点是:

  • DLS通常被认为是一种快速、低分辨率的技术
  • 可以观察到相对浓度的变化,只要其贡献高于噪音阈值
  • 对于选择的相对浓度范围,强度到体积分布的转换应该与角度无关

角度对光散射的影响由Mie理论处理,Mie理论是Malvern光散射软件包(无论是动态光散射还是激光衍射方案)中强度到体积转换的一个重要组成部分。

脚注: 1) 当样品表现出多重散射时,不同角度的结果将不同,以上讨论仅对单一散射样品有效,即那些样品光学上清晰到足以使粒子散射的光在到达检测器之前不会被另一粒子散射。 2) 对于具有可变测量位置的系统,在靠近样品池壁进行测量时可以通过减少多重散射效应,测量应在与90度光学相同的测量位置进行,即样品池中心。 3) 当浓度依赖相互作用、结构因子S(q)、形状因子F(q)或旋转扩散起作用时,角度的变化研究可能具有价值,并且结果将不同。

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