تعیین توزیع اندازه ذرات کروی تک‌پراکننده و دو‌پراکننده در محدوده نانومتر و زیر- میکرون با استفاده از تحلیل تجمعی و الگوریتم تداومی در پراکندگی دینامیکی نور

تعیین اندازه ذرات یکی از نیاز‌های مهم در صنعت و بیوتکنولوژی به شمار می‌رود. پراکندگی دینامیکی نور (DLS) یکی از پرکاربرد‌ترین روش‌ها در تعیین توزیع اندازه ذرات کروی در مقیاس نانو و زیر- میکرون است. در این روش الگوریتم‌های متفاوتی برای تعیین اندازه و توزیع اندازه ذرات وجود دارد، که با توجه به دقت مورد نیاز و همچنین نمونه مورد آزمایش انتخاب می‌شوند. در این پژوهش، مروری بر نظریه پراکندگی دینامیکی نور و الگوریتم‌های متداول تعیین اندازه ذرات انجام شده است. دقت و محدوده عملکرد تحلیل تجمعی (cumulant) و الگوریتم تداومی (contin) در بازه گسترده‌ای از اندازه ذرات استاندارد پلی‌استایرن در محدوده نانو و زیر- میکرون (900-20 نانومتر) به صورت تجربی بررسی می‌شود. نشان داده می‌شود که اندازه ذرات استاندارد به دست آمده توسط هر دو الگوریتم، با اندازه گزارش شده توسط شرکت سازنده مطابقت دارد. از آنجا‌یی‌که اغلب نمونه‌های مورد بررسی ذرات هم‌اندازه با توزیع اندازه باریک نیستند، نمونه‌های ترکیبی متشکل از دو ذره استاندارد با اندازه متفاوت، توسط هر دو رهیافت برای بررسی عملکرد DLS در نمونه‌های غیراستاندارد مورد آزمایش قرار گرفتند. تحلیل تجمعی اندازه‌ای را گزارش می‌کند که با اندازه هیچکدام از ذرات برابر نیست. اما مقدار شاخص بس ‌پراکندگی نشان‌دهنده توزیع اندازه بسیار گسترده نمونه است. الگوریتم تداومی هم تنها یک اندازه را گزارش می‌کند که با اندازه هیچکدام از ذرات برابر نیست اما به اندازه ذره بزرگ‌تر نزدیک است. نتایج به دست آمده از هر دو الگوریتم نشان‌دهنده عدم توانایی روش پراکندگی دینامیکی نور در تعیین اندازه ذرات در نمونه‌های ترکیبی مورد آزمایش است.  

کلیدواژه ها:

پراکندگی دینامیکی نور ، بس‌پراکندگی ، تحلیل تجمعی ، الگوریتم تداومی ، تابع خود‌همبستگی