1.4.1.1. Giới thiệu về phương pháp DLS
Tán xạ ánh sáng còn được gọi là quan phổ tương quan photon (photon correlation spectroscopy) là một phương pháp hiệu quả được sử dụng để xác định kích thước, phân bố kích thước và hình dạng của các hạt trong huyền phù thông qua chuyển động Brown và sự dịch chuyển Doppler gây ra bởi chùm tia laser.
Khi một hạt lơ lửng trong chuyển động Brown bị kích thích bởi một tia laser đơn sắc, bước sóng của ánh sáng tới thay đổi sau khi chạm vào các hạt chuyển động, tạo ra một sự dịch chuyển Doppler, một sự thay đổi nhỏ về tần số trong ánh sáng tán xạ so với ánh sáng không bị tán xạ. Sự thay đổi này cung cấp thông tin về kích thước, phân bố, hình dạng và cấu trúc của các hạt. DLS đo chuyển động Brown và liên hệ đến kích thước của
20
các hạt. Chuyển động Brown là chuyển động ngẫu nhiên của các hạt do các phân tử dung môi bao quanh chúng. Đường kính thu được bằng phương pháp này là đường kính của một quả cầu có cùng hệ số khuếch tán dịch như hạt.
Hệ số khuếch tán phụ thuộc vào các thông số là kích thước hạt, cấu trúc bề mặt và nồng độ ion trong môi trường.
1.4.1.2. Mục đích sử dụng
Xác định được kích thước hạt, cũng như thấy được sự phân tán về kích thước hạt.
1.4.1.3. Cấu tạo chung của máy DLS
Cấu tạo chung của máy DLS được minh họa qua hình 1.4
Máy DLS gồm 6 thành phần
- Một laser cung cấp nguồn sáng để chiếu sáng mẫu chứa trong cuvet - Cuvet chứa mẫu, thường làm bằng PS hoặc PMMA.
- Detector để đo cường độ ánh sáng bị tán xạ
- Bộ suy hao (attenuator): vì cường độ tán xạ của ánh sáng tán xạ phải nằm trong phạm vi cụ thể để máy dò đo thành công. Nếu quá nhiều ánh sáng, thì máy dò bị bão hòa. Để khắc phục điều này, bộ suy hao được sử dụng để làm giảm cường độ của nguồn laser và do đó làm giảm cường độ ánh sáng tán xạ.
21
- Bộ tương quan (correlator): tín hiệu cường độ tán xạ từ detector được truyền đến một bảng xử lý tín hiệu số được gọi là bộ tương quan. Bộ tương quan so sánh cường độ tán xạ trong các khoảng thời gian liên tiếp để lấy được tốc độ thay đổi cường độ. - Máy tính: thông tin về bộ tương quan này được chuyển đến một máy tính, nơi phần
mềm Nano sẽ phân tích dữ liệu và cho ra thông tin về kích thước.