Ein Einzelpartikelmess- und -zählgerät mit einem sehr großen dynamischen Erfassungsbereich für die optische Zählung und Größenbestimmung einzelner Partikel in Suspensionen

Die Charakterisierung von Dispersionen, Suspensionen und Emulsionen ist für eine Vielzahl von wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen wichtig. Die Proben können aus verschiedenen Materialien mit einer großen Bandbreite an Partikelgrößen und -konzentrationen bestehen. Im Rahmen eines Technologietransferprojekts mit der LUM GmbH wurde ein Einzelpartikelmess- und -zählgerät mit einem dynamischen Erfassungsbereich von ≥6 Dekaden entwickelt, um einzelne Nano- und Mikropartikel in wässrigen Suspensionen auf der Grundlage von in zwei Richtungen gemessener Lichtstreuung zu erfassen. Der Nachweis von Partikeln in einem Größenbereich von etwas über 40 nm für Gold-Nanopartikel bis zu 8 μm für Polystyrolpartikel wurde mit einem Prototypgerät demonstriert. Darüber hinaus ermöglicht die Konzentrationsbestimmung auf der Grundlage einer hochgenauen Messung des Probenvolumens mit einer Messunsicherheit von <20 nl eine Bestimmung der Partikelkonzentration mit einer Unsicherheit von 2,5 % (95 % Konfidenzintervall).

Veröffentlichung

M. Hussels, H. Lichtenfeld, H. Woehlecke, E. Wollik, and D. Lerche, „Instrument with an ultra-wide dynamic detection range for the optical counting and sizing of individual particles in suspensions”. Rev. Sci. Instrum. 95, 023704 (2024); doi: 10.1063/5.0165811