静态光散仪器RALS、LALS、混合RALS/LALS和MALS

有四种主要的静态光散射设备类型:右角光散射(RALS)、低角光散射(LALS)、混合RALS/LALS和多角光散射(MALS)。本条详细覆盖这些工具

RARSS系统

最简单光散工具为RALS设备,测量事件波束90度散射光强度,图1A显示从测量强度和样本富集度中可直接计算样本分子权值图1B显示Zimm绘图中散射光强度测量距离y轴远

图1A.RALS检测器图显示流经流细胞光从激光进单元端90度收集.b.使用RALS时,Debye绘图降为单点,假设每个角都相等,并因此等于1/Mw

RARS系统优缺点

以下是RALS系统的一些长处

• 简单工具不包含复杂光学特征流槽侧面有窗口,使单元格容量小
• 光在90度收集时,折射指数变化产生的任何噪声或信号都减少
• 低噪声表示工具有最优敏感度和良好的信号对噪比

RALS系统的一些局限性包括:

• 仪表测量基础假设散射光强度在90度和0度相同任何大小可显示光线上任何形式的可观角依存的分子实际上并不是这样因此,RALS检测器无法对带R的分子作精确分子权测量_g级++15nm
• 由于测量从一个角度执行,所以不可能产生R_g级斜率计算Zimm绘图无法测量

LALS检测器

LALS设备测量角向近0度的散射光强度,图2A显示表示估计分子权值将非常接近分子的实际分子权值从图2B显示的Zimm图图中LALS测量离轴非常近,最终接近y界面,这意味着误差最小度为7摄氏度

图2LALS检测器图显示流经流细胞光从激光进单元格端并用低角从同一个出口窗口收集,例如7摄氏度.b.LALS使用时,Debye绘图缩到单点,该点离y轴非常近,所有分子均等于1/Mw

LALS检测器的优缺点

LALS检测器的一些长处包括:

• 精确分子量测LALS测量离Zimm绘图轴极近散光强度
• 专用LALS检测器可拥有小流电池,因为它只需要容纳一个测量角
• LALS原理适用于分子量度

LALS检测器的局限性如下:

• 单角测量散光时LALS检测器无法测量Rg
• LALS检测器敏感度低于RALS检测器敏感度,使它们无法有效测量微散射样本
• 构建LALS检测器是一项挑战,因为散射光和激光光彼此相近,所以有必要测量散射光而不收集事件激光光
• yabo214LALS检测器易受污染,因为污染粒子通常大,主要向前扩散

现代专用LALS装置可将散光从事件光中分离出来,从而减少噪声并显示超敏感度

RARSS/LALS混合检测器

RALS仪器可测量小异向散射器,LALS探测器可提供大分子分子量度的精确度量RALS/LALS混合将这两项测量整合成单单元,图3A显示

图3B显示Zimm图段上,RALS设备用于测量单向散射+15nm阈值下方的分子大小,LALS系统用于测量单向散射+15nm阈值上方的分子大小软件自动切换LALS到RALS基于检测器信号

图3A.RARSS/LALS混合检测器图显示流经流槽光从激光进入单元尾端,收集时间为90度,从同一出口窗口低角通过,例如7摄氏度.b.RALS/LALS使用时,Debye图减为2点,RABS值用于异向散射器最大敏度,LALS值用于异向散射器最精确分子权值

RARS/LALS混合检测器的优缺点

RALS/LALS混合检测器的长处如下:

• RARS检测器为小分子提供超敏感度
• LALS检测器为大分子提供超敏感度
• 允许同时比较软件中两个角度以获取色谱图上每个点上最优数据
• RARSS/LALS混合只需要小流电池
• 从两个角度综合数据使Zimm绘图线斜度可测量,从而提供良好的Rg估计值

RALS/LALS混合检测器的局限性如下:

• R族_g级计算精度有限
• LALS数据在GPC/SEC系统不净化时可能噪声

MALS检测器

图4A.MALS检测器示意图显示流经流槽光从激光切入单元尾端并散射光从不同角度切出散射光由多检测器收集.b.使用MALS时,Debye绘图完成并推断回溯到0分子权值从拦截和R计算_g级取线初始斜面计算

MALS检测器测量多角散射光强度,图4A显示当这些点画成Zimm绘图时,如图4B所示,从分子量估计可推导出最适线回溯至0摄氏度从初始斜坡线, 分子大小R_g级可精确计算

MALS检测器的优缺点

MALS检测器的优缺点如下:

• 似可比较从任何给定角到邻接角的结果
• 似可测量所有小至大分子的分子量
• 概率精度R_g级多角测量
• 分析Zimm绘图线的形状可深入了解散射光的角依赖性
• 有可能去除失灵或包含过多噪声而不严重影响结果

MALS系统的限制如下:

• 选择合适的外推法和模型产生正确答案是一个挑战,因为没有关于分子形状和结构的数据。
• 大容量对MALS流取更多角度是必要的,从而增加峰值扩展
• 测量精度低,因为下角与RALS或LALS测量值相比往往会触目惊心

结论

LALS最理想方法对R大分子进行精确分子量测_g级++15Nm半径减少散光角依赖效应并消除外推需求

MALS提供关键信息入角光散射大分子R_g级大于10-15纳米半径,从而允许更精确R_g级测量比RALS/LALS混合R_g级可用于描述这些大分子结构特征

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