Mastersizer 3000+ Ultra 激光粒度仪

优异的颗粒粒度测量性能与创新的软件解决方案相结合

Mastersizer 3000+ Ultra 是马尔文帕纳科新发布的Mastersizer 3000+系列激光粒度仪中最先进的一款。该型号可测量最宽的粒度范围 (0.01 – 3500 μm) 并支持自动化。全新的 Mastersizer Xplorer软件集成了一整套人工智能支持的工作流程应用和功能模块,包括新的  Size Sure 测量模式。 

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功能与优势

Mastersizer 3000+ Ultra 激光粒度仪是颗粒粒度分析的未来。 

Mastersizer 3000+ Ultra 激光粒度仪是一款多功能的紧凑型仪器,集成了马尔文帕纳科最先进的软件功能,可满足当前和未来实验室的分析和工作需求。

马尔文帕纳科在激光衍射颗粒粒度分析领域拥有丰富的知识,确保Mastersizer 3000+ Ultra激光粒度仪能够快速、一致地提供您可以信赖的结果,并提供适合测量新手和颗粒粒度分析专家的软件解决方案。

Om_logo.png   使用 OmniTrust:马尔文帕纳科针对受监管环境的合规性解决方案

特征

  • 优异的颗粒粒度分析性能,无论应用多么具有挑战性,都能生成值得信赖的优质数据,同时充分利用宝贵的实验室空间。

  • 用户友好型软件,内置了自动测量设置、方法开发指导和实时数据质量反馈功能。包括新的Data Quality Guidance数据质量指南和 SOP Architect SOP架构师功能。 

  • 借助一系列专为测量悬浮液、乳液和粉末而定制的易于切换的自动化附件,灵活地满足您的样品要求。

  • 借助人工智能驱动的解决方案,从您的数据中获得独到的新见解。包括使用马尔文帕纳科正在申请专利的自适应衍射技术的 Size Sure 瞬态稳态判断模式。 

  • 使用 Smart Manager 进行实时健康监测以缩短停机时间,并借助 OmniTrust 控制仪器审计和访问,从而获得与厂商联系最紧密的颗粒粒度分析体验。 

像素到粒子网络研讨会系列:提升您工作水平的突破性功能

工作原理

Mastersizer 3000+ Ultra 激光粒度仪使用激光衍射技术测量材料的粒度和粒度分布。

它通过测量激光束通过分散颗粒时散射的光强度来实现这一点。

然后分析这些数据,来计算产生散射模型的颗粒大小。

三个主要元素使系统能够持续可靠地提供准确、稳健的粒度数据,这是许多工业过程有效运行的核心。 

光学平台

Mastersizer 3000+ Ultra 使用单一光学测量路径,可测量从10 nm 至 3.5 mm 的范围,应用极为广泛。

分散的样品通过光学平台的测量区域,激光束照射到颗粒上。

然后,一系列检测器会精确测量红光和蓝光照射到的样品颗粒产生的散射光强度,测量角度范围很广。 

样品分散附件

Mastersizer 3000+ Ultra 有六种湿法进样器可供选择,支持处理更大范围的样品体积和多种类型的分散剂。

先进的干法进样器可实现快速和可再现的粉末分散,即使是对易碎的材料也是如此。

样品分散附件可确保颗粒以正确的浓度和合适稳定的分散状态传送至光学平台的测量区域,从而保证准确、可再现的测量结果。

Mastersizer 软件

仪器是否直观易用,对客户而言越来越重要,Mastersizer Xplorer 软件可以满足这一需求,有了它,无需专家的在线支持也可获得出色的测量结果。

该软件在测量过程中对系统进行控制,分析散射数据以计算粒度分布。

它的直观界面可指导用户完成流程的每个阶段:从选择稳健的方法到常规测量和结果报告。

内置的关于方法开发、方法性能和结果质量的专家建议,可以降低培训要求,从而使颗粒粒度分析更简单、更快速。

主要应用

粉末流动性

粉末流动性在许多流程中对于保持制造效率非常重要。不一致的粉末流动会直接导致产品的质量变化(如药物剂型的含量均匀性),或者可能导致工艺变异,因为粉末进料不一致会影响粒度还原工艺的有效性。粉末流动性是使用增材制造或 3D 打印技术制造烧结制品的关键考虑因素。在这些过程中,粉末层沉积过程中流动性差可能导致粉末层密度的变化,从而产生降低成品强度的缺陷。

颗粒粒度 和颗粒分布的分析对于了解粉末的流动特性至关重要,因为这些特性有助于预测粉末内的颗粒如何堆积和锁定在一起。粒径大、粒径分布窄的粉末往往表现出良好的流动性。粒径较小或粒径分布较宽的粉末往往流动性较差,因为颗粒之间存在较大的接触表面积,且细颗粒存在填补空隙的能力。

堆积密度

颗粒的堆积密度会影响许多工艺的成功,包括陶瓷和金属部件生产中的模具填充、粉末涂层以及悬浮液含固量。颗粒的堆积方式与颗粒粒度和粒度分布有关。大颗粒的堆积效率低于小颗粒,因此会产生较大的空隙。通过让小颗粒填充大颗粒之间的空间来扩大颗粒的粒度分布,可以提高堆积效率。空隙率最小化对生成无裂缝烧结组件至关重要。在粉末涂层中,紧密堆积可在较低温度下实现高效熔融,从而为聚合物颗粒之间的交联反应提供更多时间,实现更好的光洁度。

颗粒堆积还会影响悬浮剂的流变性,尤其是粘度。大颗粒和小颗粒的混合对系统粘度的影响最小,因为它们的堆积效率更高,我们可以利用这种现象增加悬浮剂(如油漆和陶瓷)的含固量。

稳定性

制药食品等行业中使用和生产的悬浮剂和乳剂的稳定性对于确保产品功效、可接受性和成功至关重要。分散稳定性和重力分离都是关键要素。

分散稳定性:要实现稳定的分散,需要控制介质内颗粒之间存在的粘附力和内聚力。这些作用力可能导致乳剂的絮凝或在悬浮剂和粉末中形成结块。分散稳定性差的风险随着粒度的减小而增加,进而显著影响加工。它可能导致制造过程中出现粉末输送问题,或最终产品性能问题,例如因形成结块而造成涂层和油漆中的缺陷。粒度和粒度分布分析可用于分散稳定性风险管理,及用于确定稳定性问题对产品性能和验收的影响。

重力分离:要改善悬浮剂或乳剂重力分离的稳定性,需要平衡颗粒的重力作用(与颗粒大小和密度有关)以及悬浮剂的浮力(与粘度有关)。在乳剂中,粒径分析用于评估乳化的可能性(更大的液滴容易发生乳化),以及监测随时间变化产生絮凝和聚结的稳定性。因为滴液大小和絮凝程度也可能影响食物的口感或饮料的粘度等特性,所以在优化和制造乳剂配方时,应定期测量粒径。

粘度与流动性

悬浮液和浆料的粘度和流动取决于不同的物理性质,包括粒径和粒径分布。如果粒径减小(对于恒定体积分数)和/或粒径分布增加,则样品粘度将增加,样品将不易流动。粘度对于涂料、化妆品和电池制造等许多应用都很重要。以电池为例,电池电极是由悬浮在金属箔上的颗粒浆液制成的。如果浆料太粘稠,可能会导致涂覆过程难以实施。

溶解速率

材料的溶解速率受颗粒的比表面积影响。通过减小颗粒粒度来增加颗粒的比表面积,可加快溶解过程。这种相关性在制药产品中尤为重要,因为溶解情况会直接影响药品的生物药效率。农用化学品和洗涤剂制造商也必须控制粒径,从而控制配方中活性成分的溶解和释放速率。

易吸入性

易吸入性是防止人类吸入有害颗粒和优化呼吸道中药物沉积的一项重要指标。对于所有口服和鼻腔给药制剂 (OINDP),粒径是一项重要参数,在鼻腔中沉积和保留以及进入肺部不同区域的制剂各有明确规定的粒度范围。相比之下,清洁材料和喷发剂等产品的制造商必须控制精度以防止吸入,这使得粒度分析对于安全测试必不可少。

反应速率

固体体系中的反应速率通常与相应颗粒的比表面积有关。颗粒越细,其表面积与体积的比值就越大,反应速率就越高。这对于水泥等多种工业材料非常重要,因为水泥颗粒的粒度会影响水泥产品的固化速度,在催化剂生产行业,必须定制颗粒粒度来优化反应速率或确保有效清除污染物,而电池制造行业的颗粒粒度必须控制,以平衡功率密度、充电时间和电池耐用性。

光学特性

油漆、涂料和颜料制造商需要利用颗粒的光散射能力等光学特性。颗粒散射光线的方式取决于颗粒大小,因此控制表面涂层中的颗粒粒度可影响色调和着色强度、产品覆盖率和光泽度等性能参数。

消费者的感知

消费者对食品等产品的感知往往受到颗粒粒度的影响。例如,咖啡颗粒的大小、研磨程度会影响所释放的风味和冲泡所需的时间。颗粒小的巧克力口感丝滑,通常被认为优于颗粒大的巧克力。

固化特性

水泥 等材料的固化特性受粒度的影响。由于表面积增加,水泥的养护质量和抗压强度随着粒径的减小而增加。激光衍射技术可测量粒径分布,这与平均粒径同样重要。如果两个水泥样品具有相同的平均粒径或表面积,那么粒径分布较窄的样品将具有较高的抗压强度。

行业应用

制药

法规合规性: 在研发和制造过程中,可靠且稳健的数据对于支持关键决策至关重要,以确保符合监管要求。

关于 ICH Q2 r 2 激光衍射测量验证新指南的最新解读

符合 21 CFR Part 11: Mastersizer 3000+ 支持符合美国 21 CFR Part 11(电子记录与电子签名法规)以及欧洲的等效法规(附录 11)。

桌面演示 – Mastersizer 3000+ 上的 OmniTrust;为受监管环境提供数据完整性解决方案

药物配方开发: 精确控制粒径对于确保药物释放一致性和疗效至关重要。Mastersizer 3000+ 可测量药物颗粒的粒径及分布,从而优化配方,实现靶向释放或改善生物利用度。

原料药粒径分析在药物开发中的影响

反向配方开发: Mastersizer 3000+ 可分析药物配方中的粒径分布,为理解配方成分并开发生物等效的仿制药提供宝贵信息。

仿制药开发的未来

辅料表征: 药物配方通常含有辅料,这些惰性成分具有特定功能。Mastersizer 3000+ 可分析辅料的粒径和分布,这些参数会影响可压性、稳定性和药物释放。

聚焦药用辅料 – 如何利用物理化学分析确保药品质量

生产问题排查: 粒径的意外变化可能表明生产过程中存在问题。Mastersizer 3000+ 可用于诊断这些问题并找出潜在解决方案。

药品生产与质量控制

吸入剂开发: 粒径对吸入剂尤为重要,因为它会影响肺部沉积和治疗效果。Mastersizer 3000+ 可确保颗粒处于吸入递送的最佳粒径范围。

吸入和鼻用固体口服剂型 (OINDP) 开发

粉体流动性表征: 药用粉体的流动性对生产和处理至关重要。Mastersizer 3000+ 可测量粒径分布,帮助评估影响流动性和加工性的因素。

质量控制: 在整个生产过程中保持一致的粒径是质量控制的关键。Mastersizer 3000+ 可快速、精准地测量粒径分布,确保批次符合规格。

成功进行粒度分析的技巧:方法与测量

胶囊填充: 粒径会影响胶囊填充的均匀性和效率。Mastersizer 3000+ 可确保粒径一致,实现最佳填充效果。

稳定性测试: 随时间变化的粒径可能影响药物稳定性和疗效。Mastersizer 3000+ 可在稳定性测试中监控粒径,及时发现潜在配方问题。

配方优化: 除了胶囊,Mastersizer 3000+ 还可用于优化不同剂型(如片剂、软膏和混悬液)的粒径,根据释放曲线或靶向部位进行调整。

临床前研究: 粒径会影响药物在临床前研究中的吸收与分布。Mastersizer 3000+ 可确保粒径一致,从而获得更可靠的体外和体内试验结果。

微粉化分析: 微粉化是减小粒径的过程。Mastersizer 3000+ 可评估微粉化技术的效果,以获得适用于特定药用需求的粒径。

先进材料

电池: 电池性能高度依赖电极材料粒径分布的精确控制。Mastersizer 3000+ 可确保颗粒处于最佳粒径范围,以实现高效的储能与供能。借助 Size Sure 功能,还可识别过大的团聚体或“幽灵”颗粒。

半导体: 在微芯片及其他电子元件的制造中,粒径对导电性和性能有重要影响。Mastersizer 3000+ 可精确测量和控制粒径,确保生产出高质量、均匀的半导体。

催化剂: 催化剂是加速化学反应的物质,其效率往往取决于颗粒的大小和表面积。Mastersizer 3000+ 可提供粒径分布数据,帮助优化催化剂性能,实现更高效、定制化的化学过程。

涂层与薄膜: 许多先进涂层与薄膜需要特定的粒径分布,以获得所需的强度、透明度或导电性等性能。Mastersizer 3000+ 可确保这些涂层与薄膜具备理想特性,从而达到预期效果。

3D 打印粉末: 粒径一致性对于良好的流动性和打印质量至关重要。Mastersizer 3000+ 可帮助制造商确保粉末符合所需的粒径规范。

粉末冶金: 理解粒径与金属性能之间的关系是粉末冶金的核心。Mastersizer 3000+ 可分析金属和陶瓷粉末的粒径分布,从而影响强度、延展性和烧结行为。

金属粉末涂层/油漆: 粒径会显著影响金属粉末在涂层和油漆中的应用特性。Mastersizer 3000+ 可测量粒径分布,确保涂层在外观、覆盖率和功能性方面达到理想效果。

技术指标

常规

粒子大小
悬浮液、乳液、干粉等
技术类型
激光衍射
分析方法
米氏及弗朗霍夫理论
数据采集速率 10 kHz
典型测量时间
<10 秒
尺寸 (宽, 长, 高): 690mm x 300mm x 450mm
重量
30 公斤

光学

红光光源
最大值:4mW He-Ne,632.8nm
蓝光光源
最大值:10mW LED,470nm
透镜分布
反傅立叶配置
有效焦距 300 mm

检测器

分布
对数间隔排列
角度范围
0.015 – 144度
对光
自动

粒度

粒子大小
0.01 - 3500 µm *
粒度分级数目
100 (用户可调)
精确度
优于0.6% **
精确度 / 可重复性
优于0.5%变量*
重现性
优于1%变量*

软件

21 CFR 第 11 部分
使运行模式符合ER/ES标准。

系统合规性

激光安全:
1 类 IEC60825-1:2007 和 CFR 章节 I:分章 J:第 1040 部分 (CDRH)
法规测试
符合 RoHS 和 WEEE 要求符合 CE/FCC 标准满足欧盟低电压指令的要求

系统

电源功率
100/240 v,50/60 Hz 50W(未连接分散装置)最高 200W (连接 2 个分散装置)
湿度
温度高达 31°C 时,最大值为 80%;温度为 40°C 时线性降低至 50%。非冷凝。
操作温度(°C)
+5°C 至 +40°C
产品储存温度
-20°C 至 +50°C

专利

专利
Mastersizer 光学平台受专利保护,专利申请为 WO2013038161、WO2013038160 和 WO2013038159。 

注解

注解
* 取决于样品及样品制备。
**准确定义单峰乳胶颗粒的测量标准。该参数取决于乳胶球颗粒制备的不确定度。依赖于样品及样品制备。

附件

使用我们在下方列出的一系列配置选项,根据您的应用和需求配置 Mastersizer 3000+ Ultra

湿法样品分散附件

Hydro Insight

进一步深入洞悉材料的窗口

Hydro Insight 是一款配合Mastersizer 3000+ 使用的动态图像附件,能够提供丰富的深入见解,除了颗粒粒度分布之外,还能获得颗粒图像和定量颗粒形状数据。 

因此,它可以帮助科学家、研究人员和质量控制管理人员更好地分析所用材料、更快地开发方法,并简化故障排除。

Hydro SV

小容量湿法样品分散

Hydro SV 是一款简单、经济、高效的湿法进样器,适用于样品量少,或者分散剂对环境、健康和安全有一定影响的情况。

Hydro MV

中等容量湿法自动进样器。

Hydro MV是一款用于粒度分析的中等容量自动湿法进样器。专为需要较小样品粒度的应用而设计,适用于样品量少或者分散剂用量尽量少的测试需求。

Hydro LV

大容量湿法自动进样器

Hydro LV是一款大容量湿法自动进样器,可针对粒度分析对材料湿法分散进行控制。 特别适用于样品粒度相对较大或粒度分布较广的应用。

Hydro EV

容积可变的半自动湿法进样器

独特的浸入式半自动湿法进样器 可配合标准的实验室烧杯使用。 适用于多种分散剂容量及粒度范围。

Mastersizer 3000 Chocosizer

高效的巧克力生产质量控制

巧克力生产的目标是以经济、高效的方式生产出味道和口感一致的产品。 控制可可和乳固体的颗粒粒度大小和颗粒粒度分布对于实现这个目标至关重要。 Mastersizer 3000 Chocosizer 旨在支持巧克力生产和质量控制,具体体现在提供可实现快速、可靠巧克力颗粒粒度分析的简单方法。

干法样品分散附件

Aero S

一流的干粉分散

Aero S的设计一直以粉末分散基本理论为依据,为干粉分散设置了新的标准。 模块化设计确保了从粘性粉末到易碎材料等多种样品快速、可重复性的样品分散。

Aero 漏斗样品送料机

大颗粒粉末样品的快速 QC 测量

Aero 漏斗样品送料机允许用户在不打开分散器盖的情况下将样品直接添加至 Aero S 和 Aero M 干粉分散装置,从而帮助用户实现快速、可重现的大颗粒干粉粒度测量。 可加快和简化分析的进样过程,减少获得结果所需的时间。

软件插件

数据质量指南

助您获取更卓越的优质数据

Data Quality Guidance 数据质量指南是一款软件插件,用于标记可能存在的数据质量问题,并在测量的各个阶段提供原因和解决方案列表。

SOP Architect

工作方法决定成败,简单才是成事之道 

SOP Architect 是您的智能助手,可帮助您轻松自信地为任何样品创建最佳的湿法分散方法。 

SOP Architect 指导您完成一个标准化的工作流程,能为新手用户提供支持,为专家的决策提供验证。其专业测试和智能算法为您的研究方法或 SOP 提供了很好的起点。 

该工具整合了 Malvern Panalytical 的专业知识,将最佳实践嵌入到您的工作流程中,并帮助您避免错误和不一致。清晰的指导和详尽的过程犹如循循善诱的导师,帮您降低未来开发工作难度。

*新* Mastersizer Xplorer 中的全新功能。可在 SOP Architect 中进行方法开发时执行超声滴定。 点击此处 进入软件下载页面并立即升级!

仅在 Mastersizer 3000+ ProUltra 型号上提供

Size Sure

全新工作方式 

污染物、气泡和灰尘等外部因素可能会产生负面影响,妨碍生成可靠的数据。它们导致测量散射信号,并可能导致误导性的颗粒粒度分布。 

但 Size Sure 测量模式可以为您提供帮助。使用 马尔文帕纳科 正在申请专利的自适应衍射技术来区分和显示受到这些外部因素影响的数据,您就可以更快地为样品生成可靠的数据,同时减少问题排查所需的时间。 

想要详细了解自适应衍射技术?观看我们的介绍视频!

仅在 Mastersizer 3000+ Ultra 上提供

Smart Manager

释放您的数据潜力

迄今为止,仪器数据往往停留在手工记录、电子表格或适用于特定地点的服务器中。通过将您的 Mastersizer 3000+ 连接到我们的 Smart Manager,并在云端持续分析仪器数据,您可以充分发挥其潜力。这只是马尔文帕纳科Smart Manager中的数字解决方案之一。

智能安装

如果选择智能安装,则可以让您新购买的 Mastersizer 3000+ 更快地启动并投入运行。 

借助丰富的资源,您可以快速、安全地设置和验证新仪器的性能,无需等待工程师上门为您完成这些工作。此外,智能安装还提供新的培训机会,因为您可以充分使用我们特有的培训材料。 

具体是如何进行的?

只需按照分步视频说明操作,即可在收到新购买的 Mastersizer 3000+ 后的 90 分钟内启动和运行仪器。 

智能安装不要求您掌握特定的技能或知识。只需按照提供的说明操作即可。 

我们将为您提供让您能开始使用新仪器所需的各种资源 - 只需连接互联网并完成在线培训即可。 

特有的在线学习内容

以下资源将帮助您快速、自信地启动和运行仪器:  

  • 详细的视频指南将指导您完成安装和设置;
  • 免费提供的基础知识电子课程(使用期限为 15 个月);
  • 内容详实的用户手册。

了解有关智能安装的更多信息。

用户手册

软件下载

28 February 2025

5.30

Version 5.30 is a new feature release.  New functionality is introduced for the SOP Architect feature, available with Mastersizer 3000+ Pro and Mastersizer 3000+ Ultra. This version also includes updates to .NET 8 and Smart Manager v1.6, as well as bug fixes for Mastersizer Xplorer. 

See Software Update Notification (SUN) document for further details.

This software is compatible with Mastersizer range: Mastersizer 3000+ Ultra, Mastersizer 3000+ Pro, Mastersizer 3000+ Lab, Mastersizer 3000 and Mastersizer 3000E.

Note: This software no longer supports the use of the Malvern Access Control (MAC) or 21CFR Pt. 11 feature key. This functionality is now provided via OmniTrust. Users that wish to move onto the OmniTrust platform are now supported to retain access to their existing audit trail information. For more information, refer to the SUN document before installing the software or contact your Malvern Panalytical representative.

5.30

11 October 2024

5.20

Version 5.20 is a maintenance release to support the introduction of a new microprocessor within the Mastersizer 3000+ and its accessories. 

See Software Update Notification (SUN) document for further details.

This software is compatible with Mastersizer range: Mastersizer 3000+ Ultra, Mastersizer 3000+ Pro, Mastersizer 3000+ Lab, Mastersizer 3000 and Mastersizer 3000E.

Note: This software no longer supports the use of the Malvern Access Control (MAC) or 21CFR Pt. 11 feature key. This functionality is now provided via OmniTrust. Users that wish to move onto the OmniTrust platform are now supported to retain access to their existing audit trail information. For more information, refer to the SUN document before installing the software or contact your Malvern Panalytical representative.

5.20

24 September 2024

5.10

Version 5.10 is a maintenance release. It includes bug fixes for Mastersizer Xplorer, as well as specific updates for the Mastersizer 3000+ Pro.

See Software Update Notification (SUN) document for further details.

This software is compatible with Mastersizer range: Mastersizer 3000+ Ultra, Mastersizer 3000+ Pro, Mastersizer 3000+ Lab, Mastersizer 3000 and Mastersizer 3000E.

Note: This software no longer supports the use of the Malvern Access Control (MAC) or 21CFR Pt. 11 feature key. This functionality is now provided via OmniTrust. Users that wish to move onto the OmniTrust platform are now supported to retain access to their existing audit trail information. For more information, refer to the SUN document before installing the software or contact your Malvern Panalytical representative.

5.10

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当您购买马尔文帕纳科产品时,我们了解这只是将在仪器的整个生命周期内持续的合作关系的第一阶段。根据您的需要,马尔文帕纳科将为您的业务提供支持。

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