SOLAR Laser Systems | Анализаторы размеров частиц HORIBA Jobin Yvon

За последние 10-15 лет лазерная дифракция (статическое, динамическое рассеяние света) занимает большую часть рынка определения размера частиц из-за высокой скорости анализа, легкости в использовании, высокой точности, повторяемости и производительности.

Линейка приборов для анализа размера частиц производства компании HORIBA, Япония, представлена следующими моделями: LA-300, LA-950, LB-550.

ЗАО «СоларЛС» является официальным представителем
в Республике Беларусь
по продажам, инсталляции, гарантийному и постгарантийному обслуживанию
ИСП-спектрометров производства Horiba Jobin Yvon.
контактное лицо: Калитухо Ирина Николаевна
тел.: +375 (17) 2752192
факс: +375 (17) 2019596
e-mail: irina_kalitukho@solarls.eu
e-mail: info@solarls.eu

Анализаторы размеров частиц серии LA для определения размеров частиц эмульсий, суспензий и сухих порошков используют теорию рассеяния Ми. Скорость и простота в использовании делают эту технологию наиболее популярной для различных применений.

Анализатор размеров частиц серии LB, использующий теорию динамического рассеяния света, способен измерять размер частиц от 1 нм до 6 мкм в концентрированных суспензиях и эмульсиях.

Модель LA-300

Компактный анализатор размеров частиц модели LА-300 является идеальной комбинацией высокой функциональности, экономичности, легкости управления и технического обслуживания.

Особенности

диапазон измеряемых размеров от 0,1 мкм до 600 мкм

среднее время измерения ~ 30 сек.

измерения в эмульсиях и суспензиях

высокая повторяемость благодаря функции автокалибровки

мобильность и компактный размер

простота в использовании и обслуживании

Анализатор LA-300 используется для определения размеров частиц в органических и/ или водных суспензиях и эмульсиях. Широкий рабочий диапазон от 0,1 до 600 мкм делает анализатор LA-300 идеальным для исследований и для контроля качества в производственных условиях.

Принцип работы LA-300 основан на статическом рассеянии лазерного света (теория рассеяния Ми, международный стандарт ISO 13320).

Излучение диодного лазера с длиной волны 650 нм фокусируется автоматически настраиваемой системой на измерительную ячейку. Рассеянный частицами свет регистрируется системой из 42-х детекторов, включая широкоугольные детекторы и детекторы регистрации обратного рассеяния. Оптическая система LA-300 обеспечивает стабильность и высокую точность результатов.

Приборы LA-300 поставляются с простым и удобным в использовании программным обеспечением на русском языке.

Технические характеристики:

Анализатор размеров частиц, модель LA-300
Принцип измерения	Теория рассеяния Ми
Диапазон измерений	0,1 мкм – 600 мкм
Время измерения	~30 секунд (от начала измерения до отображения результатов)
Используемая дисперсионная среда	органические растворители и/или вода (этанол)
Количество образца, необходимое для измерения	10 мг - 5 г образца, 250 мл диспергирующей жидкости на водной основе
Оптическая система анализатора	Источник излучения: лазерный диод 650 нм, 5 мВт Детектор: кольцевидная 36-секторная кремниевая фотодиодная матрица и 6 отдельных широкоапертурных кремниевых фотодетекторов
Система рециркуляции образца:	Ультразвуковая камера: 15 Вт, 28 кГц Расход жидкости: 5,5 л/мин (дистиллированная вода), 15 уровней мощности Проточная кювета: стекло Tempax
Операционная система, интерфейс	Windows 98, NT, 2000, XP интерфейс RS232
Внешние размеры	289 x 320 x 420 мм (за исключением выдающихся деталей)
Вес (только анализатора)	прибл. 25 кг

Области применений анализатора LA-300:

Адгезивы
Катализаторы
Тонкая керамика
Продукты питания
Металлические порошки
Минералы
Краски
Бумага
Фармацевтика
Пигменты
Пластик
и многое другое

Стандартный комплект поставки анализатора LA-300 включает: анализатор, одну проточную ячейку, уплотнительное кольцо, сливной шланг, программное обеспечение на русском языке, стандартный порошок Al₂O₃ размером 2 мкм.

Дополнительные аксессуары для LA-300

Насос автонаполнения
Обеспечивает автоматическую подачу жидкости в измерительную ячейку.
Фракционная ячейка / держатель фракционной ячейки
Идеальна для анализа ценных, опасных или маленьких проб объемом до 5 мл, а также если необходимо сохранить пробу для дальнейшей переработки.
Транспортировочный кейс
Ввиду того, что прибор LA-300 очень компактен и мобилен, к нему предлагается транспортировочный кейс.
Запасная проточная кювета + кольца

Пример использования: Шоколад

Процесс производства шоколада включает перемалывание и перемешивание масла какао, сухого порошка, сахара и других ингредиентов. В течение процесса размер частиц уменьшается от 100 мкм до 10-20 мкм.

График показывает гранулометрический состав трех образцов шоколада, которые были получены на трех этапах приготовления:
1. зеленая кривая: масса какао на первом этапе производства
2. синяя кривая: промежуточный шаг - смешивание и перемалывание ингредиентов
3. красная кривая: готовый продукт

Контроль гранулометрического состава в процессе производства обеспечивает оперативное обнаружение отклонений технологического процесса и быструю их коррекцию

Модель LA-950

Анализатор размеров частиц LA-950 является новейшей разработкой компании HORIBA. Принцип действия основан на статическом рассеянии лазерного света (теория рассеяния Ми, международный стандарт ISO 13320). Высокое разрешение прибора позволяет надежно анализировать дисперсный состав в жидкой фазе в диапазоне размеров от 0,01 до 3000 мкм и в твердой фазе от 0, 1 до 3000 мкм, обеспечивая уникальную точность измерений ±0,6% и повторяемость ±0,1%.

Особенности

Предельно широкий диапазон одновременно измеряемых размеров от 10 нм до 3 мм

Измерения в суспензиях, эмульсиях и сухих порошках

Время измерения ~ 1 мин

Экстремально высокое разрешение в субмикронном диапазоне

Эффективный ультразвук для предотвращения слипания, образования агломератов

Прибор может быть поставлен в разных комплектациях для измерения:

Жидкой пробы (органические растворители и /или вода и этанол)
Сухой пробы
Комбинации сухой и жидкой пробы

В качестве источников излучения используются лазерный диод 650 нм и светодиод 405 нм. Широкоугольные 4-канальные детекторы обеспечивают анализ частиц маленького размера вплоть до 10нм, т.о. дают возможность использовать прибор в нанометровом диапазоне, где ранее применялись другие методы (фотонно-корреляционная спектроскопия ФКС). Специальный 75-секторный приемник излучения позволяет точно регистрировать сигнал под очень маленькими углами рассеяния от частиц большого размера. Т.о. общий диапазон частиц, измеряемых в едином процессе измерения без смены и подвижки элементов, составляет 10нм - 3мм.
Наличие поворотного зеркала позволяет обеспечить большую длину оптического пути в рамках компактного прибора и т.о. улучшает соотношение сигнал\шум.

Совокупность указанных факторов обеспечивает чрезвычайно высокое разрешение LA-950. Например, при измерении мультимодальных распределений, возможно получить пять отдельных пиков, три из которых могут быть в одной декаде (см.рис.).

Для измерений сухой пробы используется блок PowderJet (диапазон размеров частиц от 0,1 мкм до 3000 мкм). В системе проба подается вертикально вниз, что предотвращает образование агломератов, засорение системы и неконтролируемую скорость подачи – явления, которые часто случаются в приборах с системой подачи сухой пробы через горизонтально расположенные трубки. Инновационные технологии HORIBA упрощают чистку прибора между пробами и предотвращают попадание порошка в атмосферу.

Мощное программное обеспечение в комбинации с рядом аксессуаров позволяет адаптировать систему для любых применений.

Технические характеристики:

Анализатор размеров частиц, модель LA-950
Принцип измерения	Теория рассеяния Ми
Диапазон измерений	Жидкое диспергирование 0,01 мкм – 3000 мкм Сухое диспергирование 0,1 мкм – 3000 мкм
Время измерения	1 минута (от наполнения системы диспергатором до промывки системы и вывода результатов)
Методы измерений	Измерения с проточной ячейкой Измерения с фракционной ячейкой (требуется фракционная ячейка и держатель) Сухое измерение (требуется система сухой диспергации PowderJet)
Количество образца, необходимое для измерения	10 мг – 5 г
Дисперсионная среда	180-250 мл (проточная ячейка) 30 мл (маленький объем циркуляционной системы) 15 мл (фракционная ячейка)
Оптическая система	Источник излучения: лазерный диод 650 нм, 5 мВт; светодиод 405 нм, 3 мВт Детектор: 75 секторный кремниевый фотодиод 12 широкоугольных детекторов
Система рециркуляции образца	Ультразвук: частота 20 кГц, 130 Вт, 7 уровней мощности. Циркуляционный насос: 15 уровней мощности. Механическая мешалка: 15 уровней мощности Проточная/фракционная ячейка: стекло Tempax
Операционная система, интерфейс	Windows 2000, XP; 2 GHz USB 2.0 интерфейс
Внешние размеры	704 x 450 x 530 мм (за исключением выдающихся деталей)
Вес	56 кг (только анализатор)

Аксессуары

Циркуляционная система “MiniFlow” (мини-ячейка) имеет полную диспергационную и циркуляционную системы и позволяет автоматически готовить пробу объемом 35 – 55 мл. Требуемый объем пробы составляет от 0,02 до 1 гр.
Фракционная ячейка для измерений пробы маленького объема (8-15мл) и/или драгоценных материалов или диспергаторов.
Автоподатчик пробы имеет карусель на 24 позиции. Полностью автоматизированная система подачи пробы.
Податчик суспензий – рука-робот для автоматического перемешивания пробы, отбора необходимого объема для измерений, разбавления при необходимости.
Литровый объем. Объем циркуляционной системы 1 литр позволяет увеличить объем пробы для измерения материалов с большим разбросом распределений размеров частиц и улучшить воспроизводимость больших по объему проб.
Специальная комплектация прибора для диспергации органическими растворителями
Система сухой диспергации PowderJet

Более подробное описание аксессуаров см. в брошюре LA-950.

Пример. Цемент

С помощью анализатора LA-950 тип цемента может быть измерен в мокрой или сухой среде. Так как для измерения цемента в жидкой фазе требуется этанол, сухие измерения являются менее дорогими и требуют меньше усилий. Диаграмма показывает разницу между измерением в сухой среде (синяя кривая) и измерением в этаноле (зеленая кривая).

Стандартный комплект поставки LA-950 включает: анализатор, проточная ячейка (150-300 мл), трубка, аппликатор для чистки проточной ячейки, программное обеспечение на русcком языке, инструкция по эксплуатации, а также стандартные образцы: стандарт PS полистирол латекс 3мкм -30мкм и
стандарт DUKE 100нм-1мкм.

Модель LB-550

Анализатор размеров частиц модели LB-550 используется для измерений суспензий, эмульсий, всех типов окрашенных и насыщенных растворов в водных и органических средах с размерами частиц в диапазоне
от 1 нм до 6 000 нм. Фотоэлектронный умножитель в качестве детектора гарантирует точные измерения даже слаборассеивающих частиц (протеины и полимеры). Измерения сильно окрашенных растворов, таких как пигменты, эмульсии или тонеры возможны без разбавления, а следовательно, без влияния на их состав.

Особенности

широкий диапазон измеряемых размеров от 1 нм до 6 000 нм

широкий диапазон концентраций от 1 ppm до 40% твердой фазы

короткое время измерения благодаря быстрым преобразованиям Фурье

точность и надежность в компактном приборе

встроенный вискозиметр (опция)

одноразовые пластиковые, стеклянные проточные кюветы, ячейки малого объема,

база данных вязкостей материалов

легкая эксплуатация и техническое обслуживание прибора

Принцип работы анализатора размеров частиц LB-550 основан на динамическом рассеянии лазерного света. Фокус лазерного луча расположен максимально близко к внутренней стенке ячейки. Такая конструкция блокирует эффект многократного рассеяния в сильно концентрированных пробах и обеспечивает достаточную мощность сигнала для слабо концентрированных проб.

В зависимости от задачи доступен широкий выбор кювет (одноразовые пластиковые, стеклянные, кюветы малого объема, проточные кюветы). Диапазон концентраций для стандартных частиц полистирола диаметром 100 нм: от 1 ppm до 40% объема. Множество материалов может быть измерено в первоначальной концентрации без разбавления.

Экстремально широкий диапазон концентрации от высоко разбавленных до высоко концентрированных

При необходимости обеспечивается температурный контроль образца в диапазоне от 5°С до 70°С посредством элемента Пельтье. Встроенный вискозиметр (опция, модель LB-550V) обеспечивает контроль вязкости образца.

Мощное программное обеспечение объединяет в себе большое число удобных инструментов обработки данных, простой в использовании интерфейс. Дисплей реального времени, повторение циклов измерений, поиск в базе данных, трехмерное отображение до 300 результатов измерений и итоговый отчет позволяет полный контроль и анализ данных измерений.

Технические характеристики:

Анализатор размеров частиц, модель LB-550
Принцип измерения	Теория динамического рассеяния света (Броуновское движение)
Диапазон измерений	1 нм ~ 6000 нм
Время измерения	~ 2 минуты (от начала измерения до отображения результатов)
Используемая дисперсионная среда	Вода, органические растворители
Количество образца, необходимое для измерения	0,1-30 мл, объем стандартных ячеек – 4 мл
Концентрация образца	1 ppm – 40%
Оптическая система анализатора	Источник излучения: лазерный диод 650 нм, 5 мВт Детектор: фотоэлектронный умножитель Ячейка: кювета
Диапазон регулирования температуры	5-70 °C со встроенным датчиком температуры Пельтье
Операционная система, интерфейс	Windows 98, NT, 2000, XP SCSI интерфейс
Внешние размеры	340 x 565 x 510 мм (за исключением выдающихся деталей)
Вес (только анализатора)	28 кг
Аксессуары	автодозатор, модуль пробоподготовки, широкий выбор кювет

Стандартный комплект поставки анализатора LB-550 включает: стеклянную кювету 2-4 мл для модели LB-550 или стеклянную бутылочку 20 мл для модели LB-550V, держатель кюветы/бутылочки, программное обеспечение с базами данных.
Прибор дополнительно может быть укомплектован одноразовыми пластиковыми кюветами, аппликаторами и щеточками для чистки стеклянной кюветы.

Пример использования анализатора LB-550.
На диаграмме показан гранулометрический состав суспензии SiO2 , измеренный анализатором LB-550V. Диаграмма показывает хорошую повторяемость измерений в диапазоне различных концентраций образца.

Пример использования анализатора LB-550V с контролем вязкости. Вязкость и температура раствора могут оказывать влияние на результат измерения. Анализатор LB-550V со встроенным вискозиметром позволяет контролировать оба параметра могут в течение измерений. Это приводит к более точным и повторяемым результатам в случае изменения концентраций образца, как показано на примере типографской краски

Голубая кривая показывает гранулометрический состав образца, разбавленного в отношении 1/100. Неразбавленный образец с контролем вязкости показывает идентичный гранулометрический состав (красная кривая). Это иллюстрирует тот факт, что для многих материалов разбавление при использовании LB-550V не требуется. В случае измерений неразбавленного образца без контроля вязкости есть возможность некорректного определения гранулометрического состава (зеленая кривая).

Области применений анализаторов размеров частиц:

Продукты питания: