Назначение
Анализатор размера наночастиц АРН-1 предназначен для измерения размеров дисперсных частиц нанометрового и субмикронного размера в жидких средах.
Применяется для анализа коллоидных систем.
Область применения - научные исследования, в том числе разработка нанотехнологий, анализ проб биологического происхождения, контроль лекарственных препаратов,
Описание
Принцип действия АРН-1. Измерение размера производится методом динамического рассеяния света. Лазерное излучение фокусируется в малом объеме исследуемой жидкости. Оптическая система собирает излучение, рассеянное исследуемыми частицами под определенным углом. Из-за броуновского движения этих частиц происходят флуктуации интенсивности рассеянного ими лазерного излучения.
Скорость затухания флуктуаций Г находится из автокорреляционной функции (АКФ) интенсивности рассеянного излучения, либо из частотного анализа зависимости этой интенсивности от времени.
Для взвеси частиц одинакового размера (монодисперсной) скорость затухания флуктуаций связана с коэффициентом диффузии частиц в жидкости D соотношением (1):
Г = (1)
Лист № 2
Всего листов 3
где q -............волновой вектор световой волны. q=4-K-n-sin(0/2)/X (п......показатель пре
ломления жидкости, в которой взвешены наночастицы, 0 - угол рассеяния, к - длина волны лазерного излучения). По значению коэффициента диффузии D, определенному с помощью формулы (1). находят средний гидродинамический диаметр частицы Du
Du вычисляется из коэффициента диффузии по соотношению Стокса-Эйнштейна .
D = kbT/SnrjDH , (2)
где D — коэффициент диффузии, q — вязкость среды, кь — постоянная Больцмана, Т — абсолютная температура.
Это соотношение точно выполняется только для сферических частиц, поэтому измеряемый методом ДРС гидродинамический диаметр определяется, как диаметр сферической частицы, которая имела бы в данной жидкости тот же коэффициент диффузии, что и измеряемая частица.
В полидисперсных взвесях каждому типу частиц соответствует свое значение скорости затухания флуктуаций Г,. Эти значения вычисляются программным обеспечением анализатора с помощью специальных алгоритмов. По вычисленным значениям программа рассчитывает, с помощью формулы (2), распределение частиц по гидродинамическим диаметрам. Программное обеспечение анализатора не оказывает влияние на его метрологические характеристики и защищено от несанкционированного доступа.
Технические характеристики
| Диапазон показаний размера частиц (среднего гидродинамического диаметра), нм | 1-1000 |
| Диапазон углов рассеяния | 15° -175° |
| Пределы допускаемого значения систематической составляющей погрешности при измерении среднего гидродинамического диаметра, % | 5 |
| Пределы допускаемого значения относительного СКО случайной составляющей погрешности при измерении среднего гидродинамического диаметра, % | 2 |
| Потребляемая мощность, Вт | 50 |
| Габаритные размеры, мм | 890x250x610 |
| Масса, кг, не более | 25 |
| Условия эксплуатации: Температура воздуха, °C Относительная влажность воздуха (без конденсации), %, не бо лее | +15...+25 70 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа средства измерений наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
| Наименование | Количество, шт. |
| Анализатор размера наночастиц АРН-1 | 1 |
| IBM совместимый компьютер | 1 |
| Кюветы кварцевые с длиной оптического пути 10 мм | 3 |
| Руководство по эксплуатации | 1 |
| Методика поверки | 1 |
Поверка
Поверка анализатора проводится в соответствии с документом «Анализатор размера наночастиц АРН-1. Методика поверки» (Приложение к Руководству по эксплуатации), утвержденным ФГУП «ВНИИОФИ» «, »-/р 2010г.
Основные средства поверки:
Государственный стандартный образец гранулометрического состава Д040 (мо-нодисперсный полистирольный латекс) (ГСО 7967-2001). Аттестованное значение среднего диаметра частиц (Dso) - 380 нм. Пределы допускаемой относительной погрешности аттестованного значения при доверительной вероятности Р=0,95 - не более ±5%.
Государственный стандартный образец диаметра наносфер золота в жидкой среде (комплект ЗН) (ГСО 9629-2010). Номинальное значение аттестованной характеристики СО: 30 нм, 60 нм. Границы допускаемой абсолютной погрешности аттестованного значения СО при доверительной вероятности РА). 9 5 - не более Знм и 4нм соответственно для 30 нм и 60 нм.
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 8.606-2004 Государственная система обеспечения измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов.
Техническая документация ФГУП «ВНИИОФИ», г. Москва
Заключение
Тип «Анализатор размера наночастиц АРН-1» утверждён с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации согласно Государственной поверочной схеме.
