Mastersizer 3000+ Ultra雷射粒徑分析儀

Mastersizer 3000+ Ultra 是 Malvern Panalytical 粒徑分析儀系列中的旗艦型號,專為需要最寬量測範圍、最高靈敏度以及先進數據分析功能的實驗室所設計。以下是針對該系統的詳細說明:
1.卓越的量測性能與光學設計
- 最寬的粒徑範圍:量測範圍涵蓋 10 nm 至 3.5 mm,是系列中唯一能偵測至 10 nm 的型號。
- 雙光源系統:採用 4 mW 紅光 (He-Ne) 與 10 mW 藍光 (LED) 雙光源。強大的藍光光源顯著提升了對 100 nm 以下微小顆粒的散射靈敏度。
- 高頻採集與精度:具備 10 kHz 的數據採集速率,典型量測時間少於 10 秒。其量測準確度高達 0.6%,且重複性優於 0.5%。
- 折疊式光路設計:在僅 69 cm x 30 cm 的精巧空間內實現了極寬的動態範圍。
2.獨家核心技術:Size Sure 模式
Size Sure 是 Mastersizer 3000+ Ultra 的標準配置功能,利用機器學習技術提供更深層的數據洞察:
- 自適應繞射 (Adaptive Diffraction):這是一項專利申請中的數位技術,能將量測數據區分為「穩態 (Steady State)」與「暫態 (Transient State)」。
- 排除干擾:系統能識別並隔離因污染物、氣泡或灰塵引起的短暫散射訊號,確保最終的粒徑分佈結果僅反映真實的樣本狀態。
- 提升決策品質:透過區分樣本與臨時事件,研究人員可以大幅減少排除異常結果所需的時間,從而做出更明智的判斷。
3.智慧化軟體功能 (Mastersizer Xplorer)
Ultra 型號支援所有進階軟體功能,提升了方法開發的自動化程度:
- SOP Architect (AI 驅動):引導使用者完成標準化的工作流程,包含樣本製備、穩定性檢查、攪拌速度滴定與超音波滴定,協助快速建立最佳的標準作業程序 (SOP)。
- 數據品質指引 (Data Quality Guidance):即時篩查潛在的品質問題(如遮光度、對齊不良),並根據可能原因提供解決方案建議。
- 光學特性優化器:協助設定正確的折射率與吸收率參數。
4.樣本分散與自動化支援
Mastersizer 3000+ Ultra 具備極高的硬體靈活性,支援全系列的分散裝置:
- 自動化分散系統:支援 Aero S (全自動乾粉分散) 以及 Hydro MV/LV (全自動濕法分散),確保樣本遞送的一致性並減少人為偏誤。
- 影像輔助 (Hydro Insight):可選配動態影像配件,提供即時顆粒影像與形狀參數(如寬度、延伸度),彌補雷射繞射在非球形顆粒分析上的不足。
- Mastersizer Auto-Lab:可進一步整合機器人系統,實現多達 42 個樣本的無人值守自動量測。
5.合規性與數位服務
- OmniTrust 合規支援:透過授權許可,Ultra 型號可完全支援 21 CFR Part 11 的監管要求,確保數據完整性與稽核追蹤。
- Smart Manager (IoT 雲端監控):全系列標配功能。系統會持續進行「健康檢查」,並將異常回報給技術中心,在故障發生前提供預警,並最大化設備運作時間。
- 自動化維護:儀器在每次量測前會進行自動對齊,且量測槽具備快速釋放機制,無需特殊工具即可輕鬆清潔視窗。
6.測量性能
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粒徑測量範圍 |
10 nm – 3,500 µm (3.5 mm) |
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測量原理 |
雷射繞射法 (Laser light scattering) |
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分析模型 |
米氏理論 (Mie) 與 夫朗和斐繞射 (Fraunhofer) |
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資料採集頻率 |
10 kHz |
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典型測量時間 |
少於 10 秒 |
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粒徑分級數量 |
100 階 (使用者可調) |
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準確度 |
0.6% (針對單分散乳膠標準品測量) |
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重複性 |
優於 0.5% 變異量 |
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再現性 |
優於 1% 變異量 (超越 ISO 13320:2020 與 USP 規範) |
7.光學系統
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紅光光源 |
最大 4 mW He-Ne 雷射, 波長 632.8 nm |
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藍光光源 |
標稱 10 mW LED, 波長 470 nm |
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透鏡配置 |
反向傅立葉 (Reverse Fourier/convergent beam) 設計 |
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有效焦距 |
300 mm |
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偵測器排列 |
對數間隔陣列 (Log-spaced array) |
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角度範圍 |
0.015 – 144 度 |
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光路對齊 |
全自動 |
8.智慧化功能與軟體
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Size Sure 測量模式 |
標準配置 (利用自適應繞射技術區分真實樣本與暫態干擾) |
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SOP Architect |
支援 (AI 驅動的自動化方法開發工具) |
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Data Quality Guidance |
支援 (即時數據品質評估與故障排除建議) |
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Smart Manager |
支援 (IoT 雲端儀器健康監控服務) |
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21 CFR Part 11 支援 |
支援 (需透過 OmniTrust 軟體授權) |
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進階測量管理器 |
支援 (即時觀察與控制測量條件) |
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分散裝置相容性 |
支援全自動 (Aero S, Hydro MV/LV) 與手動分散裝置 |
9.實體與合規規格
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主機尺寸 |
690 mm x 300 mm x 450 mm (長 x 寬 x 高) |
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主機重量 |
30 kg |
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供應電壓 |
100/240 V, 50/60 Hz |
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雷射等級 |
Class 1 (IEC60825-1) |
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操作溫度 |
+5°C 至 +40°C (非冷凝) |
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儲存溫度 |
-20°C 至 +50°C (非冷凝) |
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法規合規 |
RoHS, WEEE, CE, FCC, VCCI, C-Tick 等 |

