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DWS RheoLab扩散波谱仪

DWS RheoLab扩散波谱仪是一款利用动态光散射原理来研究体系微流变特性和平均粒径的仪器,含透射模式和背散射模式,该产品具有无扰、高频、快速、微量等特点。

以激光光散射为基础的扩散波谱学受到越来越多的重视。传统的光散射技术并不能有效的表征浑浊或者高浓的体系,而扩散波谱技术则可以做到这一点,能直接对浑浊或者高浓的样品体系进行直接测试而无需稀释。另外该仪器可以在无扰动、无破坏性的前提下反应样品的流变性能。扩散波谱技术是一项非破坏性技术,与传统的机械流变仪相比,测试范围宽,测试高频流变是该仪器的一大特色,另外还可以利用Cox-Merz定律实现频率到剪切速率的转化,可以对低至0.2毫升样品量的少量样品的微流变研究。而且与传统的流变技术相比,DWS的测试速度快,测量频率高,样品需求量少。我们的DWS RheoLab采用了“双池回波技术”(EP 1720000 A1),哪怕是在分析慢弛豫或固体状材料时都能在短短几分钟内完成测试。
另外扩散波谱技术还能满足其他软物质体系表征的需求,如对凝胶进行凝胶点的测试(温度,PH值的依赖性)、乳液的稳定性等。DWS尤其适用于那些浑浊的样品体系,如高浓度悬浮液、乳剂、料浆、凝胶体、泡沫等。这是一项新兴的(上世纪九十年代初期才被提出,本世纪才被商品化)表征技术,可以与传统的光散射、流变等仪器形成良好的互补,用于软物质的表征。
配置参数:
※ 标准配置前散射(透射模式)模式,提供背散射模式选项,提供整体DWS解决方案,通过电子快门系统实现两种模式转换;
※ 通过软件进行数据采集和分析,用户可自定义多脚本运行,进行在线微流变分析,可以得到粘弹模量、均方位移、平均光子自由程、蠕变柔量、损耗角正切和平均粒径(利用背散射模式);
※ 自动测量得到平均光子自由程l*和吸收长度la。
※ 半导体激光光源,685nm,40mW,噪音小于0.5%,单模TEM00,相干长度>1m,预热时间15分钟,激光路径处于密闭空间,安全等级为1级(根据EN 60825-1/11.01标准);
※ 两个高检测效率的单光子计数检测器,量子效率>65% @ 685nm,标准死时间20ns;
※ 双通道快速多tau/线性相关器,最小采样时间12.5ns;
※ 测试温度范围(4℃ - 100℃),在实验室温度不高于23℃时温控精度+/-0.02℃,露点以下测量时需接干燥空气吹扫,仪器提供接口;
※ 储存模量G'和损耗模量G"测量范围1Hz-10MHz,弹性范围:1Pa-50kPa;
※ 可测试1mPas以上的低粘度样品;
※ 样品池支架光程范围1-10mm,可使用标准的光学池,使用1mm样品池时样品需求量降至150μL;
※ 仪器无需光学平台,操作保养更加简捷。


产品功能:
DWS RheoLab型扩散波谱仪采用了前散射和背散射(选项)技术,能够分析软物质的微流变以及超浓悬浮液的平均粒径。
采用双池回波技术(EP 1720000 A1),用于非遍历性样品表征,几分钟内得到储存模量G'和损耗模量G",频率上限可达10M Hz ;适用样品浓度>1%(和粒径有关),澄清样品需加入示踪粒子;可以测量稳定性,老化性以及凝胶点等。
使用背散射(选项)技术测量平均粒径,测量范围:50nm-1μm(和样品相关);适用于颗粒浓度20%以下的牛顿流体体系,能获得多分散性样品的平均粒径。


相关耗材:
1mm、2mm、5mm、10mm四种规格的样品瓶;PS示踪粒子;二氧化硅示踪粒子。(需订货)

部分论文:
※ Fang Li et al., The mesoscopic structure in wheat flour dough development,  Journal of Cereal Science, Volume 95, 2020, 103087;
※ Wenyan Huang et al., Study of mechanical properties in relation to microrheological behaviour of polystyrenes with different polymer chain structures,  Materials Research Innovations, Volume 24, 2020, Issue 3,  Pages 186-191;
※ Ha Seong Kim et al., Diffusing wave microrheology of highly scattering concentrated monodisperse emulsions, PNAS, 2019 Apr 16;116(16):7766-7771;

※ Fuge Niu et al., The application of diffusing wave spectroscopy (DWS) in soft foods, Food Hydrocolloids, 96 (2019) 671–680;
※ Jiandong Ding et al., Semi-bald Micelles and Corresponding Percolated Micelle Networks of Thermogels, Macromolecules, 2018, 51 (16);
※ Zhongyang Xing et al., Microrheology of DNA hydrogels, PNAS August 7, 2018 115 (32) 8137-8142; 
※ Quan Chen et al., The role of electrostatic repulsion in the gelation of poly(vinyl alcohol)/borax aqueous solutions, Soft Matter,  2018,14, 6767-6773
※ Ensong Zhang et al., Viscoelastic behaviour and relaxation modes of one polyamic acid organogel studied by rheometers and dynamic light scattering, Soft Matter, 2018,14, 73-82; 
※ Yuanfeng Li et al., A G-Quadruplex Hydrogel via Multicomponent Self-Assembly: Formation and Zero-Order Controlled Release, ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9, 15, 13056-13067; 

※ Jingyuan Xu et al., Micro-Heterogeneity and Micro-Rheological Properties of High-Viscosity Barley β-Glucan Solutions Studied by Diffusing Wave Spectroscopy (DWS), Food Biophysics, Volume 11, Issue 4, 2016;

※ Y Men et al., Temperature-Dependent Gelation Process in Colloidal Dispersions by Diffusing Wave Spectroscopy, Langmuir, 2013, 29 (46), pp 14044–14049.

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