ГОСТ ISO 13099-2—2016
G<%)
З Д
GO
l
1— график автокорреляционной функции G(2)(
t
); 2 — график зависимости электрофоретической скорости
от частоты S(
o
>); %— время задержки; со — угловая частота
Рисунок 5 — Автокорреляционная функция и зависимость электрофоретической скорости от частоты
Автокорреляционная функция (7) имеет косинусоидальный характер из-за ориентированного
электрофоретического движения, а затухание вызвано броуновским движением. На графике (2) рас
положение пика обусловлено частотой оптического модулятора и электрофоретическим движением
частиц, а форма пика — броуновским движением частиц, скоростным спектром подвижности и любыми
конечными ограничениями ширины лазерного луча.
6.4.3 Фазовый анализ рассеяния света PALS
Электрофоретическая подвижность некоторых частиц в неполярном растворителе очень мала,
что приводит к небольшим различиям между частотой модулятора и доплеровскими сдвигами частот
от электрофоретического движения. Разница частот может быть менее 1 Гц. Для частиц, взвешен
ных в растворе с высокой концентрацией ионов, может быть приложено очень небольшое поле между
электродами, чтобы на процесс измерения не влиял эффект Джоуля-Томпсона. При этом требуется
нахождение малых доплеровских сдвигов.
В этих случаях спектральный анализ рассеянного света имеет не достаточно высокое разреше
ние, и лучшим методом является фазовый анализ рассеянного излучения PALS [11]. В методе PALS
представлен очень маленький сдвиг частоты из-за дополнительного компонента, вызванного электро
форетической подвижностью частиц. В PALS (также называемом амплитудно-взвешенным методом
обработки частотной функции) генерируется гармонический сигнал модулятора. Сигнал рассеянного
излучения умножается на гармонический сигнал, что дает возможность получить две функции: синфаз
ную составляющую и квадратурную функцию. Вектор арктангенса этих двух компонент имеет произ
вольную амплитуду, но уровень ее изменения — разность фаз во времени.
Методом PALS определяется только среднее значение электрофоретической подвижности.
В некоторых реализациях использованы комбинация PALS и спектральный анализ с быстрой и
медленной сменой напряжения для предотвращения поляризации электрода ячейки и разделения эф
фектов электрофореза и электроосмоса. Таким образом определяются среднее значение и спектры
значений электрофоретической подвижности [12].
6.5 Определение электрофоретической подвижности
Отношение между доплеровским сдвигом частоты рассеянного света и электрофоретической под
вижностью частиц р зависит от оптического устройства приборов. Для оптических устройств с исполь
зованием опорного излучения электрофоретическая подвижность р вычисляется по формуле (3). Для
приборов, основанных на методе кросс-корреляции излучения, электрофоретическая подвижность р
выражается формулой (4) [8].
дшЛо
^4TmEsin(9/2)sin[(9/2) + £,]
(
3
)
дшЛо
(
4
)
7