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Morphologi 4-ID

快速、自动化的颗粒表征

  • 使用拉曼光谱进行自动粒子成像
  • 用于复杂颗粒表征的 MRDS 技术
  • 定制拉曼识别软件

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概述

Morphologi 4-ID 通过图像导向拉曼光谱 (MDRS) 提供对颗粒混合物的成分特定形态的详细描述。它在单个一体化平台中将自动颗粒成像与拉曼光谱相结合，助力解决复杂的颗粒表征问题。

Morphologi 4-ID 软件可与 Wiley 的 KnowItAll® 拉曼识别专业软件平台无缝协作，快速识别您的拉曼光谱。

Morphologi 4-ID 拥有独特功能，结合了Morphologi 4 自动静态成像的所有优势，并可通过拉曼光谱技术‍在‍一次测量中‍实现单个颗粒的化学识别。

特征

  • 专利 MDRS 功能提供具有代表性的成分特定粒度和粒形数据，从而充分表征您的样品

  • Morphologi 4 的所有功能均与专用拉曼平台相结合，可在一次自动测量中同时进行物理和化学颗粒表征

  • 可自动测量成千上万个颗粒的拉曼光谱，节省了宝贵的分析时间

  • 能够以行业标准格式导出光谱，支持采用第三方光谱库进行未知成分识别

  • ‍严格控制激光功率和采集时间，可对包括弱拉曼散射体和热敏感散射体在内的的各种材料进行测量优化

  • 直观的软件可确保经验丰富和缺乏经验的光谱学家都能‍应用自如

合规和报告

  • 21 CFR Part 11  软件选项确保符合法规合规性要求
  • 符合标准：ISO 9276-6 和 ISO 13221-1
  • 形态属性与化学信息可轻松关联，让您能够最全面地了解自己的样品

量身定制的方法

可调整的工作流程允许根据特定用户或应用的需求对方法进行量身定制。

选择颗粒进行化学分析：

  • 从颗粒图像中手动选择
  • 基于用户指定的类别采用图像导向 (MDRS) 方式
  • 通过软件自动且客观地进行选择

参数指标

常规

技术类型 静态自动成像
粒子大小 0.5 μm - 1300 μm（在某些应用中，上限可能会提高*）
* 取决于样品和载样材料
测量的颗粒特性 粒度、粒形、透明度、颗粒数、位置
粒度参数 等效圆直径 (CE)、长度、宽度、周长、面积、最大距离、等效球体积 (SE)、纤维总长、纤维宽度
粒形参数 宽长比、圆度、凸起度、延伸率、高灵敏度 (HS) 圆度、实积度、纤维延伸率、纤维平直度
颗粒透明度参数 亮度平均值、亮度标准偏差
集成式样品分散单元
用于干粉的全自动分散及测量手动或通过 SOP 控制分散压力、喷射时间和沉降时间
照明 白色 LED 灯：亮视场、透射及反射光；暗视场、反射光
检测器 18 MP；4912 x 3684 像素，彩色 CMOS 阵列；像素尺寸 1.25 μm x 1.25 μm
光学系统 Nikon CFI 60 亮视场/暗视场系统
透镜及粒径范围
2.5x：8.5 µm – 1300 µm（标称值） 
5x：4.5 µm – 520 µm（标称值） 
10x：2.5 µm – 260 µm（标称值） 
20x：1.5 µm – 130 µm（标称值） 
50x：0.5 µm – 50 µm（标称值）

拉曼光谱

尺寸 1 μm - 1300 μm*
光谱性能 150 cm-1 至 2800 cm-1
6 cm-1（在一个原子谱线源上测量的分辨率）。平均 < 8 cm-1，整个范围内。
波长 785 nm
光谱仪的功率输出 < 100 mW
样品处的功率输出 最大功率 > 45 mW
光斑尺寸 2 µm，放大 50 倍时
激光安全： 1 类
化学鉴定方法 拉曼光谱相关

重量与尺寸

尺寸：
810 mm（宽）x 520 mm（长）x 685 mm（高）
配有把手：1100 mm（宽）x 520 mm（长）x 685 mm（高）
重量 80 kg（含把手为 88kg）
功率 100-240 V ac 50/60 Hz（负载 <100W）

附件

在样品中适当分散单个颗粒和团聚物有助于生成稳定且可靠的结果。需要对颗粒进行良好的分散和具有代表性的取样。为此，Morphologi 4-ID 提供了多种分散选项。


简单、可重现的自动化样品分散

Morphologi 4-ID 配备集成式干粉分散装置。该装置可以简单且可重现的方式制备干粉样品。利用从软件内控制的独特压缩空气分散单元自动分配精确的样品量，从而每次均可实现可重现的样品分散。 


可选配件 – 对悬浮颗粒进行分析

一系列仪器配件支持在显微镜载玻片、湿悬浮液或滤膜上制备样品，从而将Morphologi 4-ID的应用能力从干粉样品分散表征扩展到更广泛的样品处理场景。每个配件均可直接安装到自动化载物台区域，并可轻松从 Morphologi 软件中选择。

识别软件

KnowItAll® ID Expert software platform from Wiley

Wiley’s KnowItAll® ID Expert software platform works seamlessly with Malvern Panalytical’s Morphologi software to provide rapid identification of your Raman spectra.

分析悬浮颗粒时使用的配件

2 个载玻片和 4 个载玻片支架

将几μL较小颗粒的悬浮液“夹在”显微镜载玻片和盖玻片之间是显微镜样品制备的传统方法。使用 2 片或 4 片支架以这种形式将样品呈现给 Morphologi G3-ID。提供适合化学鉴定应用的载玻片。

2 个载玻片和 4 个载玻片支架

细路径湿池

细程湿池设计用于最多 100 μL 样品的形态和化学表征。它非常适合治疗学中的亚可见颗粒识别等应用（USP <787> 和 USP <788> 中的指南进行了描述），特别是当传统的膜过滤方法可能存在改变目标颗粒（例如蛋白质聚集体）的风险时。

细路径湿池

分滤膜上捕获的颗粒时使用的配件

直径 25 毫米和 47 毫米的滤光片支架

用于检测和表征悬浮液中的颗粒的方法通常依赖于过滤样品，以便在膜过滤器上捕获颗粒。专用过滤器支架（直径 25 毫米或 47 毫米）以及 2 个载玻片支架允许将滤膜上的样品直接呈现给 Morphologi 进行分析。

直径 25 毫米和 47 毫米的滤光片支架

熔融石英过滤器和支架

熔融石英过滤器旨在分析含有低对比度颗粒（例如蛋白质聚集体或污染物颗粒）的过滤样品。  熔融石英过滤器安装在易于操作的支架中，并在熔融石英支架中呈现给 Morphologi，该支架最多可容纳 2 个过滤器。

工作原理

Morphologi 4-ID 测量步骤分为五部分： 

  • 样品制备
  • 图像捕捉
  • 图像处理
  • MDRS
  • 结果生成

样品制备  

在样品内适当分散‍单个颗粒和团聚物有助于实现稳健且可靠的结果。  集成式干粉分散器能够简单且可重复地制备干粉样品。所施加的分散能量可受到精确控制，从而可对一系列材料类型优化测定流程。  可利用能够直接安装到 Morphologi 4-ID 自动化样品台中的配件制备悬浮液样品或过滤后的样品。 

图像捕捉 

仪器通过扫描光学显微镜下的样品捕捉单个颗粒的图像。Morphologi 4-ID 的光源可从下方或上方照射样品，同时可对亮度实现精确控制。 

图像处理 

利用自动化“清晰边缘 Sharp Edge”分析或手动控制阈值对颗粒进行检测，并计算每个颗粒的一系列形态参数。

MDRS 

确定进行拉曼分析的关注成分和颗粒。  用户可以根据颗粒形态有选择性地确定颗粒，或者通过 Morphologi 软件客观确定整个样本的代表性颗粒。

结果生成 

软件中先进的图表与数据分类选项通过直观的界面确保直接从您的测量数据中选取相关数据。  根据参考库为每个采集的拉曼光谱计算相关分数，使我们可以根据颗粒的化学性质对其进行分类。  使用与每个化学类别中的颗粒相关联的形态数据生成粒度和粒形分布，从而提供成分特定形态信息。  每个颗粒单独存储的灰度图像与其拉曼光谱相关联，并且可为定量结果提供定性验证。

主要应用

Morphologi 4-ID 可在各种应用中创造价值，其中一些详情如下：

建筑材料 

水泥是矿物和添加剂的复杂混合物，其成分特定的颗粒属性会影响最终产品的性能。  Morphologi 4-ID 系统能够分析和表征水泥混合物中各成分的颗粒尺寸和形貌，从而对不同批次或产品进行比较，为产品开发提供支持并解决生产问题。  它为传统水泥制造带来了新的视角，并为行业整合粉煤灰和高炉矿渣等环保可持续替代材料目标提供支持。

储能/电池

Morphologi ID 系统可提供有关电极材料化学成分和结构的信息，以支持产品开发并确保最终产品质量，进而实现这些特性与电池性能的关联。‌

刑侦学

法医分析需要物理和化学信息来解释证据。  拉曼光谱常用于法医鉴定，将其与自动成像相结合有助于深入了解未知复杂混合物的物理和化学属性，从而区分形态上类似的物质。  可以利用 Morphologi 系统提供的颗粒粒度、‍形貌和化学信息对假药或非法药物进行检测，识别粉末中的污染物颗粒，检查犯罪现场的土壤及其他残留物，以为调查过程提供支持。 

采矿和矿产品

地质沉积物的形态有助于追踪自然灾害的范围，并预测未来环境事件的影响。此外，颗粒特性还能够决定切割和抛光工具中所使用的磨料矿物的有效性。Morphologi 能够自动生成统计相关的成分特定颗粒数据，以应对这些挑战。

制药 

许多公司在药物开发周期的各个阶段都会使用 Morphologi ID 系统。快速确定化学成分特定形态信息有助于在开发期间和整个配方设计和加工过程中优化和控制活性药物成分(API) 和辅料颗粒的粒度和粒形。  对于仿制药 ，该信息可用于简化和解决成分测定难题，并帮助建立体外生物等效性。此外，还可用于检测制造过程中出现的异常、污染物并明确工艺偏差。

OINDP（口服和鼻腔给药制剂）

颗粒粒度和粒形的精确控制对 OINDP 的开发和生产至关重要，直接影响到药物的输送和疗效。Morphologi 4-ID 可提供每种化学成分的详细形态信息，从而对配方混合物中的活性药物成分 (API) 进行表征。该系统通过评估混合物、加工条件和装置对活性药物成分 (API) 颗粒粒度和粒形分布的影响，促进配方的开发和优化。它通过对比仿制鼻喷雾剂与参比制剂的 API 颗粒特性，支持其体外生物等效性评价。此外，它还能识别和量化外部微粒干扰，这对维护产品安全和法规合规性要求至关重要。

用户手册

软件下载

28 April 2025

11.00

  • Software Re-branding to Malvern Panalytical
  • Windows 11 Support
  • Core Isolation Compatibility
  • Fixed 3 critical bugs on manual focusing, 1-click ID measurement, and plate tilt resurfacing
  • Improvements on focus coincidence test script
  • Fixed some ui bugs
  • Updated the environmental libraries and 3rd party tools
11.00

08 November 2023

10.34

Reverting to a previous driver version and improving the robustness of the image capture code and ability to restart an unresponsive camera to maintain ESD compliance.

10.34

11 August 2021

10.32

Version 10.32 fixes 2 critical bugs, the audit trail files are now protected from accidental modification and manual light

setting measurements which were prevented by v10.31 can be run again.

02 December 2020

10.31

This release improves the Installation Qualification (IQ) process with new Performance Verification (PV) and system

check reports for Morphological and ID components. Stability and security have also been

improved with new camera drivers and restrictions on custom calculation functionality.

10.31

23 June 2020

10.30

Improved spectral performance

  • Addition of option to collect a background spectrum at start of measurement. This feature improves the user’s workflow as it ensures a background spectrum is collected from the actual sample being analyzed at the start of the measurement process, preventing the possibility of an incorrect background being used.
  • Improvements to the Raman Spectra signal to noise when acquisition time is 2 minutes or longer.
10.30

12 February 2020

10.21

  • Enable full software functionality with non-English PC language settings (tested on English & French and verified on German and Japanese locales).
10.21

18 March 2019

10.20

  • 21 CFR Part 11 support
10.20

06 July 2018

10.10

  • Morphologi 4-ID instrument support
10.10

支持

服务

提升投资回报的解决方案

为确保您的仪器保持好的状态并发挥高性能，马尔文帕纳科提供了广泛的服务。 我们的专业知识和支持服务可确保您的仪器发挥高性能。

支持

生命周期服务

  • 电话和远程支持
  • 预防性维护和检查
  • 灵活的客户服务协议
  • 性能认证
  • 硬件和软件升级
  • 本地和全球支持

专业知识

帮助您提升工艺价值 

  • 样品制备开发/优化
  • 分析方法 
  • XRD 一体化解决方案 
  • 通过 IQ/OQ/PQ 操作，质量保证（GLP、ISO17025）或循环/实验室间研究
  • 咨询服务

培训和教育

  • 在现场或我们的能力中心开展培训
  • 广泛的基础和高级课程，涵盖产品、应用和软件
在单一集成平台上进行颗粒表征。

在单一集成平台上进行颗粒表征。

结合了自动静态成像的所有优势，并可通过拉曼光谱技术在一次测量中实现每个颗粒的化学识别‍。功能强大、易于使用的自动化颗粒表征技术。

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