광산란

레이저 회절과 X선 회절, 작은 각도의 X선 회절(SAXS), 넓은 각도의 X선 회절(WAXS)의 경우 크기가 서로 다른 입자는 고유한 광산란 특성을 가진다는 원리를 이용합니다. 높은 감도로 넓은 각도 범위에서 광산란을 아주 빠르고 정확하게 측정하면 분말, 에멀전, 분무 및 현탁액의 입자/액적 크기를 측정할 수 있습니다. 

그러나 입자가 실질적으로 나노미터 단위가 되면 입자가 빛을 산란하는 정도가 크게 저하됩니다. 10nm의 입자는 100nm의 입자보다 1백만 배 적게 빛을 산란하므로 광원의 파장을 줄여(산란량이 증가함) 광산란을 최적으로 분석할 수 있는 대안적인 방법이 필요합니다. 

광산란을 결정할 수 있는 이론은 입자 크기 분포(Mie 산란 이론, Fraunhofer 산란 이론, Rayleigh 산란 이론)에서 산란을 크기 분포로 전환할 수 있는 역전 알고리즘에 이르기까지 여러 이론이 있습니다.

우리는 나노 물질을 레이저에 대해 직각으로 관찰하여 입자가 어떻게 확산하는지 추적할 수 있습니다(작은 입자가 큰 입자보다 더 빠르게 움직임). 이로부터 병진 확산 계수(나노 입자 추적 분석이라고 함)를 결정하거나 입자가 통과할 때 시간이 지남에 따라 산란된 빛이 변하는 정도를 관찰할 수 있습니다. 

변화가 빠르면 미세 입자가 있다는 것을 알 수 있고, 변화가 느리면 큰 입자가 있다는 것을 알 수 있습니다. 이는 동적 광산란법의 토대를 형성합니다.

전기영동 광산란은 입자를 움직이는 전기장을 액체에 통과시킵니다. 입자의 전하가 클수록 빠르게 이동합니다. 

입자에 레이저를 통과시킨 뒤 동일한 레이저에서 산란되지 않은 다른 부분으로 산란된 빛을 재결합합니다. 산출된 간섭 패턴을 사용하면 측정 대상 입자의 속도를 매우 정확히 측정할 수 있습니다.

광산란을 다양한 각도에서 (고분자 또는 바이오고분자의) 농도 함수로 측정하면 대상 물질의 분자량을 결정하고 그 구조에 대한 정보를 생성할 수 있습니다.

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광산란 기술은 입자 크기, 형상, 분자량 및 기타 중요한 매개 변수에 대한 귀중한 통찰력을 제공하는 기능을 통해 다양한 산업 분야의 다양한 응용 분야에서 활용할 수 있습니다.

광산란은 의약품 제형의 입자 크기 분포, 응집 및 안정성을 특성화하기 위해 제약 연구 및 개발에서 광범위하게 사용됩니다. 

이것은 제약 제품의 품질과 효능을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.

생명공학에서는 단백질, 핵산, 바이러스와 같은 생체 분자를 분석하기 위해 광산란 기술을 이용합니다. 

이를 통해 연구자들은 단백질-단백질 상호작용을 연구하고, 분자량을 결정하며, 접힘 및 풀림 프로세스를 모니터링할 수 있습니다.

광산란은 고분자 입자, 콜로이드 및 에멀젼의 크기 분포 및 형태를 특성화하는 데 필수적입니다. 

고분자 합성, 제형 및 품질 관리와 같은 프로세스를 최적화하는 데 도움이 됩니다.

화장품 산업에서는 광산란이 화장품 제형의 안정성과 성능을 평가하는 데 활용됩니다. 

에멀젼, 현탁액 및 분말의 입자 크기를 결정하는 데 도움을 주어 제품 일관성과 효능을 보장합니다.

광산란은 입자 크기 분포, 에멀젼 안정성 및 콜로이드 특성을 분석하는 식품 과학 및 음료 제조에서 중요한 역할을 합니다.

이는 제형을 최적화하고 제품 품질과 안전을 보장하는 데 도움이 됩니다.

광산란 기술은 대기 중의 에어로졸, 미립자 물질 및 오염 물질을 분석하기 위한 환경 모니터링에 사용됩니다. 

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