光散射檢測器是基于“光散射效應”設計的分析設備,通過捕捉物質顆粒或分子對入射光的散射信號,實現對樣品粒徑分布、分子質量、分子構象及聚集態的定量分析,廣泛應用于高分子材料、生物醫藥、食品化工、環境監測等領域,是高分子表征與納米顆粒分析的核心工具之一。
其工作原理源于米氏散射與瑞利散射理論:當單色光(如激光)照射到樣品中的顆粒或分子時,光會因與粒子的相互作用發生散射——若粒子尺寸遠小于入射光波長(如小分子),主要產生瑞利散射,散射光強與粒子分子量的平方成正比;若粒子尺寸與波長相當或更大(如納米顆粒、高分子鏈),則以米氏散射為主,散射光強、散射角分布與粒子粒徑、形狀直接相關。檢測器通過收集不同角度的散射光信號,結合光學模型與數學算法,反推出樣品的分子質量、粒徑大小及分布等關鍵參數。
光散射檢測器的保養需圍繞光學元件保護、環境控制、定期清潔與校準、規范操作流程及防潮防霉等方面展開,以下是詳細保養方法:
一、光學元件的保護
避免觸摸:光學元件(如透鏡、棱鏡等)的表面非常敏感,應避免用手直接觸摸。如需操作,只能接觸元件的邊緣或磨砂面。
清潔處理:若光學元件表面有輕微的油污或指印,可用清潔的鏡頭紙輕輕拂去,但不要加壓擦拭。若表面有嚴重的污痕,應由專業人員使用丙酮或酒精進行清洗。所有鍍膜元件均不能觸碰或擦拭,以免損壞鍍膜層。
防霉處理:微生物的孢子在空氣中隨處散布,當光學元件表面受到污染且處于適宜的溫度和濕度條件下時,微生物孢子便會在污染物上繁殖,最終在光學儀器表面形成霉團。這會影響入射光線的直射,降低光學儀器的透光率和鑒定能力,嚴重時甚至可使儀器報廢。因此,應定期檢查光學元件是否發霉,并及時進行除霉處理。根據霉生成時間的長短,處理方法也不盡一致,可由專業人員根據具體情況進行處理。
二、環境的控制
溫度與濕度:光散射檢測器應安裝在平穩、干燥、溫度適宜的場所。適宜的溫度和濕度有助于保持儀器的穩定性和光學元件的性能。
防塵:儀器應存放在干燥、通風、無腐蝕性氣體的環境中,并蓋上防塵罩以防止灰塵污染。灰塵可能會附著在光學元件表面,影響光線的傳播和檢測結果的準確性。
防震:避免儀器受到沖擊或震動,以免損壞光學元件或影響儀器的精度。在移動或運輸儀器時,應采取適當的防震措施。
三、定期清潔與校準
清潔光學元件:定期清潔光學元件和光學表面,防止污染影響測量。可使用干燥的氮氣或惰性氣體輕輕吹拂光學元件表面,以去除灰塵和污垢。對于更頑固的污漬,可使用適當的清洗劑和方法進行清潔,但需確保清洗劑不會損壞光學元件。
清潔儀器內部:定期檢查并清理儀器內部的雜物和塵埃,保持儀器內部的清潔。可使用干燥的氮氣或惰性氣體清潔儀器內部,以去除濕氣和氧氣,防止內部元件生銹或腐蝕。
校準儀器:根據儀器的操作指南,定期使用已知分子量和重均分子量的樣品對儀器進行校準。校準過程中應進行多次掃描并記錄散射光強度和角度分布,以評估儀器的準確性。根據校準結果,分析儀器的測量誤差和不確定度,并進行必要的調整。
四、防潮與防霉的特別措施
使用干燥劑:在儀器內部放置干燥劑,以吸收濕氣并保持儀器內部的干燥環境。定期檢查干燥劑的狀態,如發現干燥劑變色或失效,應及時更換。
密封處理:對于易受潮的光學元件或儀器部件,可采用密封處理的方法進行保護。例如,在光學元件周圍涂抹密封膠或使用密封罩進行密封,以防止濕氣侵入。
