Оптический анализатор размеров и форм частиц DIPA2000i

Назначение

Приборы DIPA2000i используются во многих европейских лабораториях для решения широкого круга задач по анализу размеров и формы частиц в жидких взвесях, аэрозолях и в сухих порошках.

Особенности

Главной особенностью прибора, обеспечивающей его универсальность, является модульность конструкции.

Модели

• DIPA2000i Video прибор с видеорегистрацией
• DIPA2000i Laser прибор с хордовой регистрацией
• DIPA2000i Hybryd вариант, реализующего оба метода

DIPA 2000i-Laser

• хордовый метод
• распределение по размерам
• 0,1...3000 мкм

DIPA2000i-Image

• динамический видеоанализ
• анализ формы и размера
• 0,5...5000 мкм

DIPA2000i-Hybrid

• 2 способа измерения
• анализ формы и размера
• 0,1...5000 мкм

Microscopy

• статический анализ изображения
• анализ формы и размера
• 0,5...5000 мкм

Описание

В анализаторе размеров частиц DIPA2000i реализованы два метода определения размеров частиц:

• хордовый метод
• прямая обработка видеоизображений,

что позволяет полностью закрыть наиболее интересный для многих научных задач диапазон размеров частиц: от 0,1 мкм до нескольких мм.

В отличие от наиболее распространенных на данный момент дифракционных анализаторов размеров частиц, работающих в схожем диапазоне размеров, указанные методы не содержат в своей основе сложных физических теорий и не предполагают наличия обширных знаний о физических характеристиках анализируемых образцов.

В обоих методах реализуется подход построения распределения размеров частиц на основе сигналов, полученных от отдельных частиц. Это обеспечивает как повышенную чувствительность к мелким частицам, присутствующим в образце, а с другой — высочайшее разрешение метода, поскольку каждый регистрируемый сигнал отдельной частицы пропорционален размеру конкретной частицы.

За последнее десятилетие они зарекомендовали себя надежными приборами, способными с высокой точностью решить множество задач по анализу сложных, низко и высококонцентрированных взвесей частиц во множестве жидких и газовых сред, недоступных для решения стандартными методами определения размеров частиц.

За годы использования появилась целая линейка сменных блоков проточных кювет и других приспособлений, позволяющих проводить измерение размеров частиц в различных объектах.

Смена одного кюветного блока на другой занимает пару минут и не включает сложных операций, обеспечивая возможность закрытия широкого круга задач одним прибором.

Хордовый метод

Хордовый метод основан на использовании вращающегося с постоянной скоростью лазерного луча, который проходит через взвесь частиц, а затем регистрируется на детекторе. При прохождении частицы через сфокусированный луч, регистрируемый сигнал интенсивности луча лазера падает на время, пропорциональное размеру частицы и обратно пропорциональное скорости вращения луча лазера. Измеряя данное время и зная приборную скорость вращения луча лазера легко определить размер данной частицы.

Автоматизированная система сбора данных позволяет собрать информацию о различных частицах и построить их распределение, точность которого определяется лишь количеством собранной информации об отдельных частицах.

Программа строит распределение по выбранным параметрам в реальном времени.

При прохождении частицы через фокус луча регистрируемый сигнал изменяется независимо от природы частицы (пузырь, твердая частица или мицелла) и среды диспергирования (воздух, вода, стекло и т.п.). Природа частиц и среды влияет лишь на интенсивность изменения сигнала, которая, в общем случае, не влияет на измерение данным методом. Самостоятельное вращение и перемещение луча лазера обеспечивает возможность получения информации о неподвижных частицах, например, о распределении размеров в аэрозоле, предварительно собранном на стандартный слайд. С другой стороны, высокая скорость вращения луча позволяет пренебречь движением частиц во время измерения, включая как малые потоки жидких взвесей и оседание частиц, так и свободным падением или перемещением частиц в токах аэрозолей.

• В проточной или стационарной кювете вращающийся луч лазера сканирует частицы, попадающие в его фокус
• Диаметр частиц напрямую связан со временем затемнения детектора, регистрирующего пропускание света лазера
• Определение размеров проводится путем регистрации времени затемнения, а не его интенсивность, которое не зависит от природы частиц
• После сканирования достаточного количества частиц строится распределение
• Диапазон размеров частиц 0,1 мкм...5 мм

Прибор может комплектоваться одной или двумя сменными линзами, позволяющими получать распределение частиц в диапазоне 0,1...300 мкм или 10...3600 мкм.

Также доступны различные модули: проточные или стационарные кюветы для работы с прозрачными и полупрозрачными жидкостями, блоками анализа падающего или вдуваемого порошка, блоком для регистрации размеров частиц на слайдах, блоки диспергирования и т.п.

При отсутствии необходимости использования видеомодуля, например, для рутинных измерений частиц с размерами менее одного микрона, прибор может поставляться без него.

Видеометод

Нет ничего более наглядного, чем изображения частиц. По ним можно сделать выводы об их природе (пузырь, мицелла или частица) и об их форме (сферы, агломераты или палочки), а также продемонстрировать реальные изображения всем заинтересованным или сомневающимся лицам.

Второй канал прибора DIPA2000i — это видеокамера высокого разрешения с микрофокусом и высокой скоростью съемки, позволяющая фиксировать изображения движущихся частиц для дальнейшей обработки.

Видеоанализ производится одновременно с хордовым и дает возможность дополнительной коррекции формы для несферических объектов анализа.

• Сбор и сохранение изображений частиц в реальном времени
• Каждый индивидуальный пиксель имеет цвет 0...255
• Все изображения анализируются согласно предварительно заданному набору характеристик анализа изображений: размер, форма, вид.
• Измерение заканчивается после соблюдения условий завершения (количество частиц, количество изображений, статистическая достоверность, время и т.п.)
• По окончании измерения строится распределение по заданным параметрам. Можно просматривать изображения частиц

Быстрая программа обработки изображений позволяет не только строить распределение частиц по размерам в реальном времени, но и создавать распределения частиц по форме и другим параметрам. Программа распознавания изображений сохраняет изображения и информацию по отдельным частицам в базе данных. Средства базы данных позволяют сделать выборку изображений по заданным параметрам с целью уточнения информации, например, по крупным частицам. Видеосигнал сохраняется на компьютере в необработанном виде, что дает возможность вернуться к его обработке после эксперимента.

Доступны три варианта сменных линз для съемки частиц для диапазонов

• 1...150 мкм
• 10...600 мкм
• 20...3600 мкм.

Разрешение соответствует размеру пикселя, который приблизительно равен нижнему пределу диапазона.

В стандартном варианте прибор позволяет проводить видеосъемку жидких или твердых частиц в потоке.

При отсутствии необходимости в блоке анализа хордовым методом прибор может им не комплектоваться. Более того, существует возможность отдельной поставки видеокамеры и программы для установки на обычный микроскоп для анализа изображений частиц с предметного столика (например, со слайдов или чашек Петри), позволяющей значительно облегчить задачи рутинного анализа по подсчету и определению размеров частиц микроскопическими методами.

Для видеометода доступен тот же набор сменных кюветных модулей, что и для хордового метода.

Блоки кювет

Для всех моделей предусмотрено большое количество разнообразных съемных и взаимозаменяемых кюветных блоков, позволяющих проводить измерения в различных средах.

Программу обработки изображений можно использовать и отдельно от прибора с обычным микроскопом и специальной приставкой, позволяющей автоматизировать довольно трудоемкую ручную процедуру подсчета частиц на слайдах.

Технические характеристики