Photonenkreuzkorrelationsspektrometer (Sympatec)

Messprinzip

Die Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS) ist ein weit verbreitetes Messverfahren zur Bestimmung von Partikelgrößenverteilungen zwischen 1 nm und 2 µm in Flüssigkeiten. In Flüssigkeit dispergierte Partikel unterliegen durch Stöße mit den sich thermisch bewegenden Molekülen des Fluids der ungeordneten Brownschen Molekularbewegung. Werden die Partikel von einem Laserstrahl getroffen, streuen sie das Laserlicht. Die unter einem speziellen Winkel über einen Photomultipler gemessene Intensität des gestreuten Lichtes fluktuiert durch die sich ändernde Nahordnung der Partikel. Kleinere Partikel bewegen sich bei gleicher Temperatur aufgrund der Brownschen Bewegung wesentlich schneller als größere, wodurch sich die Nahordnung der Partikel und damit die Intensitätsverteilung wesentlich schneller ändert. Aus der Analyse der Fluktuationen der Intensitätsverteilung in Abhängigkeit von der Zeit kann die Größe der Partikel berechnet werden.

Messanordnung

Um den Einfluss der Mehrfachstreuung bei der Messung zu verringern, verfügt das Nanophox der Firma Sympatec über zwei Photodetektoren. Über die Messung und Kreuzkorrelation der Intensitäten in zwei Detektoren können identische Anteile herausgefiltert und so die Mehrfachstreuung fast vollständig eliminiert werden. Dadurch wird zum einen die Verfälschung der Messergebnisse durch die Mehrfachstreuung eliminiert und zum anderen die Messung in konzentrierteren, trüben und farbigen Suspensionen ermöglicht.