Übersicht
- Ein großer Partikelgrößenbereich, von 0,5 μm bis zu über > 1300 μm, ermöglicht Größenmessungen bei einer Vielzahl von Proben
- Über 20 morphologische Parameter ermöglichen eine ausführliche Beschreibung zwecks eines tieferen Verständnisses Ihres partikulären Materials
- Die SOP-Kontrolle, von der Dispersion bis hin zur Datenanalyse, bietet einen einfachen und automatischen Betrieb und ermöglicht stabile und wiederholbare Messungen
- Automatisierte „Sharp Edge“-Analyse ermöglicht den Nachweis auch von Partikeln mit niedrigem Kontrast
- Ein erweiterter manueller Mikroskop-Modus und die Fähigkeit der Rückgabe von zu untersuchenden Partikeln ermöglichen eine noch genauere Prüfung von unerwarteten Partikeln
- Eine Mikroskop-Funktion mit hoher Auflösung sorgt für hochwertige Partikelbilder und damit für optimale Bildanalysedaten
- Die integrierte Einheit zur Trockenpulverdispersion bietet die reproduzierbare Probendispersion, die für aussagekräftige Ergebnisse unabdingbar ist
- Spezielles Zubehör zur Probenpräsentation ermöglicht Messungen einer großen Vielzahl von Probenarten, darunter Suspensionen und Filter
- Erweiterte Datenanalyse-Tools generieren maximale Erkenntnisse über die Probe
- Eine 21 CFR Abschnitt 11 entsprechende Softwareoption sorgt für die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften
Funktionsweise
Das Messverfahren mit Morphologi 4 lässt sich in vier Abschnitte unterteilen:
Probenvorbereitung
Die räumliche Trennung einzelner Partikel und Agglomerate ist für repräsentative Ergebnisse entscheidend. Die integrierte Dispergiereinheit für trockene Pulver macht die Probenvorbereitung aus trockenen Pulvern einfach und reproduzierbar. Die eingebrachte Dispersionsenergie kann genau gesteuert werden, um den Messvorgang für einen breiten Bereich an Materialtypen zu optimieren. Die Dispersion wird ohne explosionsartigen Druck auf die Partikel erreicht, sodass die fragilen Teilchen unbeschädigt bleiben, während stark agglomerierte Materialien zerteilt werden. Zubehör zur direkten Integration in die automatisierte Phase des Morphologi 4 ist für die Vorbereitung von suspendierten oder gefilterten Proben verfügbar.
Bilderfassung
Das Instrument erfasst Bilder einzelner Partikel, indem es die Probe unter der Mikroskopoptik abtastet. Das Morphologi 4 kann die Probe von unten oder oben beleuchten und dabei die Lichtintensität genau regeln.
Bildverarbeitung
Die Verwendung der automatisierten „Sharp Edge“-Segmentierungsanalyse oder der manuell gesteuerten Schwellenwertanwendung ermöglicht die Erkennung von Partikeln und die jeweilige Berechnung einer Reihe von morphologischen Eigenschaften.
Ergebnisgenerierung
Für jeden Parameter aus Tausenden von Partikeln, die analysiert wurden, werden statistisch repräsentative Verteilungen berechnet. Erweiterte Softwareoptionen zur Erstellung von Graphiken und zur Datenklassifizierung vereinfachen das Extrahieren der relevanten Daten aus der Messung über eine intuitive visuelle Schnittstelle. Einzeln gespeicherte Graustufenbilder für jedes Partikel ermöglichen die qualitative Verifizierung der quantitativen Ergebnisse.
Spezifikation
Allgemein
| Technologie | Statische automatisierte Bildanalyse |
|---|---|
| Partikelgröße | 0,5 µm – 1300 µm (die Obergrenze kann für einige Anwendungen* erweitert werden) |
| Gemessene Partikeleigenschaften | Größe, Form, Transparenz, Anzahl, Ort |
| Partikelgrößenparameter |
Durchmesser des flächengleichen Kreises (Circle equivalent diameter, CE), Länge, Breite, Umfang, Fläche, maximaler Abstand, volumengleiche Kugel (sphere equivalent volume, SE), Gesamtfaserlänge, Faserbreite
|
| Partikelformparameter |
Längen/Breitenverhältnis (Aspect Ratio), Rundheit (Circularity), Konvexität, Dehnung, hoch sensitive Rundheit (high sensitivity circularity, HS), Festigkeit, Faserdehnung, Fasergeradheit
|
| Partikeltransparenzparameter | Durchschnittsintensität, Standardabweichung der Intensität |
| Optionale integrierte Probendispergiereinheit (nur Morphologi G3SE) |
Zur vollautomatischen Dispergierung und Messung von Trockenpulvern. Manuelle oder SOP-Steuerung von
Dispergierdruck, Injektionszeit und Einschwingzeit
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| Beleuchtung | Weißlicht-LED: Hellfeld, diaskopisch und episkopisch; Dunkelfeld, episkopisch |
| Detektor | 18 Megapixel; 4912 x 3684 Farbpixel-CCD-Array; Pixelgröße 1,25 µm x 1,25 µm |
| Optik | Nikon CFI 60 Hellfeld-/Dunkelfeldsystem |
| Lens (and particle size range) |
2,5x: 8,5 µm – 1300 µm (nominal)
5x: 4,5 µm – 520 µm (nominal) 10x: 2,5 µm – 260 µm (nominal) 20x: 1,5 µm – 130 µm (nominal) 50x: 0,5 µm – 50 µm (nominal) |
Gewicht und Abmessungen:
| Abmessungen (B, T, H) |
810 mm (B) x 520 mm (T) x 685 mm (H)
mit Tragegriffen: 1100 mm (B) x 520 mm (T) x 685 mm (H)
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|---|---|
| Gewicht | 76 kg (84 kg einschließlich Tragegriffen) |
| Versorgung | 100-240 V AC, 50/60 Hz (< 100 W Last) |
| Hinweise | * Abhängig von Probe und Substrat |
|---|
Anwendungen
Morphologi 4 ist für eine Vielzahl von Anwendungen wertvoll. Einige von ihnen sind nachfolgend beschrieben:
Pharmazeutische Entwicklung
Größe und Form von pharmazeutischen Wirkstoffen (Active Pharmaceutical Ingredients, API) und Trägerstoffpartikeln sind entscheidende Materialattribute, die bei der Formulierungsentwicklung und Prozess-Aufskalierung von neuen Arzneimitteln und Generika verstanden und kontrolliert werden müssen. Morphologi 4 liefert die statistisch relevanten Daten zur Partikelgröße und -form, die dies ermöglichen.
Sprühtrocknung
Sprühtrockungstechnologien werden aufgrund der hohen Fließfähigkeit der Granula, die sie erzeugen, in einer Vielzahl von Industriezweigen angewandt. Diese Fließfähigkeit entspringt den dichten Partikelgrößenverteilungen und den spezifischen Partikelformen, die bei diesem Prozess erzeugt werden. Solche morphologischen Attribute können vom Morphologi 4 überwacht werden, das die statistisch relevanten Daten zur Unterstützung der Prozessoptimierung liefert und dem Hersteller die Möglichkeit gibt, sein Produkt zuverlässig zu spezifizieren.
Energiespeicher/Batterien
Das Steuern der Aufbringung von Elektrodenmaterial bei der Batterieherstellung und die resultierende Filmdichte und -gleichförmigkeit sind für die Optimierung von Batterieleistung und Energiespeicher entscheidend. Das Morphologi 4 macht es möglich, dass die Beschreibungen der Partikelgröße und -form des Elektrodenmaterialpulvers mit der Batterieleistung korrelieren. So unterstützt es die Produktentwicklung und sichert die Qualität des Endprodukts.
Pulvermetallurgie
Die Eigenschaften von Metallpulver, z. B. Partikelgröße und -form, sind entscheidend für Pulvermetallprozesse, da sie sich auf die Qualität und Leistung der fertigen Komponente auswirken. Morphologi wird von Metallpulver- und Komponentenherstellern eingesetzt, um eine optimale, konstante und rückführbare Pulverversorgung mit den gewünschten Verpackungs- und Flusseigenschaften zu gewährleisten und damit das Risiko von kostspieligem Bauteileversagen zu mindern.
Bergbau und Mineralien
Die Morphologie von geologischen Ablagerungen hilft, den Umfang von Naturkatastrophen zu ermessen und auch die Auswirkungen von zukünftigen Umweltereignissen vorherzusagen. Zudem bestimmen die Partikeleigenschaften auch die Wirksamkeit von Schleifmitteln bei ihrem Einsatz in Schneid- und Polierwerkzeugen. Morphologi 4 generiert automatisch die statistisch relevanten Partikeldaten, die erforderlich sind, um solche Herausforderungen zu bewältigen.
