激光光散射检测器是一种基于光散射原理的精密分析仪器,主要用于测定溶液中大分子或纳米颗粒的绝对分子量、分子尺寸(回转半径)及构象等关键参数。其核心优势在于无需依赖标准品校准即可获得“绝对”数据,因此在高分子科学、生物化学和纳米材料研究中具有不可替代的地位。
该技术主要分为静态光散射(SLS)和动态光散射(DLS)两大类。静态光散射通过测量散射光强随角度的变化,结合浓度信息,可精确计算出重均分子量(Mw)和均方回转半径(Rg)。动态光散射则通过分析散射光强度的涨落速率,来测定粒子的扩散系数,进而推算出流体力学半径(Rh),适用于粒径分布分析。
1、光源系统
激光器:常用氦氖(He-Ne)激光器或半导体激光器,提供单色性好、方向性强、高亮度的稳定激光束。
光路组件:包括扩束镜、准直透镜、空间滤波器、傅里叶透镜等,用于形成平行光束并优化光路。
2、样品处理系统
测量池/流通池:样品在此与激光相互作用。在液相色谱中为流通池,在粒度分析中可能为湿法循环池或干法分散装置。
雾化与蒸发单元(适用于蒸发光散射检测器ELSD):
雾化室:将洗脱液雾化成微小液滴;
漂移管(蒸发室):加热去除流动相,仅保留不挥发组分颗粒。
3、散射光检测系统
光电探测器阵列:如光电二极管(PD)、雪崩光电二极管(APD)或光电倍增管(PMT),用于接收不同角度的散射光信号。
多角度配置(如MALLS,多角度激光光散射):多个探测器分布在不同散射角,用于精确测定分子量和构型。
4、信号处理与控制系统
前置放大器与模数转换器(ADC):将微弱的光电流信号放大并数字化。
微处理器或嵌入式控制器:协调仪器运行(如温度控制、气流调节、数据采集等)。
5、软件与数据处理系统
反演算法:基于米氏理论(Mie Theory)或瑞利散射模型,将散射光强度分布转化为粒径分布、分子量等参数。
用户界面与报告生成:提供操作界面、实时显示结果、导出数据等功能。
