最も汎用的なレーザー回折式粒度分布測定装置

HELOSはレーザー回折式の粒度分布測定装置です。0.1~8750µmまでの粒子径に対応し、あらゆる粒子の粒度分布を精確に測定します。また、様々な分散器と組み合わせることで、粉末、顆粒、スラリー、エマルション、スプレーなどの様々な試料に対応します。

HELOSの特徴は、レーザー回折法の原理に最大限に忠実な設計による、高真度・高精度測定です。高い測定真度に寄与するフーリエ光学系、あらゆる回折像を正確に捕捉する半円型センサ、最高の分解能を提供するマルチレンジ方式など、伝統的な技術が高次元で集約されています。マルチレンジ方式とは、フーリエレンズの倍率に応じて測定範囲を8つに区分することで、どの測定範囲でもセンサを常に最大感度で使用する仕組みです。試料の粒度分布に応じた最適な測定範囲を選択することで、わずかな粒度の差異も高精度で捉えられます。そのため、HELOSの測定精度は、ISO 13320「Particle size analysis — Laser diffraction methods」(JIS Z 8825「粒子径解析―レーザ回折・散乱法」) の要件を上回っています。

 

HELOSは、毎秒2000回もの高頻度でデータを取得するため、短時間でも統計的に有意な測定結果が得られます。これにより、試料の使用量を劇的に削減できるため、医薬品の原薬など、希少性や毒性の高い試料の測定に有用です。さらに、スプレーのような試料も直接測定でき、数ミリ秒以内の粒度のわずかな推移ですらも、極めて正確に捉えられます。

HELOSでは、FREE (Fraunhofer Enhanced Evaluation) とMIEE (Mie Extended Evaluation) の2種類の解析アルゴリズムを使用します。FREEは、フラウンホーファー回折理論の適用範囲を拡張したものです。より安定した逆演算手法、最適な光学モデル、検出信号の統計処理を組み合わせることで、1µm以下でも安定して解析できます。フラウンホーファー回折理論では、屈折率などの光学パラメータが不要のため、不透明や不均質な試料でも粒子径を正確に解析できます。一方MIEEではミー散乱理論に則った解析が可能で、スプレーや気泡などの透明かつ均質な試料に対して効果的です。

 
  • 0.1~8750µmの測定範囲でISO13320に完全準拠
  • 8つの測定区分による最高の分解能と測定精度
  • マルチレンジ方式による、広いダイナミックレンジ
  • 多彩な試料に対応する多様な分散機ラインナップ
  • 毎秒2000回の高速データサンプリング
  • 比類のない測定再現性と機種間のデータ互換性
  • FREEおよびMIEE解析アルゴリズムによる正確な解析

 
 

 

HELOSシステムの装置構成

精確な測定結果を得るには、まず測定再現性の確保が不可欠です。そのためには、試料に応じた最適な分散法を選択する必要があります。もし粉末、顆粒、スラリー、エマルジョン、スプレーなどの粒子集合体がそのままの分散状態で測定系に導入できれば、特別な前処理などをすることなく、最適な測定結果が得られます。Sympatec社では、多種多様な分散器をラインアップしており、多様な試料に柔軟に対応します。

RODOS

RODOS

RODOSは気流式の乾式分散器です。圧縮空気によって粒子を最大100m/sに加速することで強力に分散します。<0.1~4000µmの粉末、繊維、および顆粒などのあらゆる粉末に有効で、<1mg~1500gの試料量で優れた分散再現性を発揮します。たとえ広い分布を持つ試料でも、約1000mLで統計的に有意な測定が達成できます。加速された粒子は一次粒子に分散され、分散機の先端からエアロゾルとして噴射され、レーザー回折式HELOSまたは動的画像式QICPICの測定エリアに供給されます。

VIBRI

VIBRI

VIBRIはRODOSやGRADISに試料を定量供給するための電磁フィーダーです。粒度分布測定用に最適化されており、搬送速度を極めて精密に制御できます。

GRADIS

GRADIS

GRADISは降下式の乾式分散器です。内部にカスケードを備えたフォールシャフトから成り、上部から投入された試料を緩やかに分散します。10~10000µmの比較的粗く流動性の高い粉体や、顆粒などの二次粒子をそのまま測定したい場合に最適です。最大1000gもの試料を一度に測定可能で、粒子径が大きい試料でも十分な測定個数を確保できます。また、測定された試料を回収することもできます。

ASPIROS

ASPIROS

ASPIROSは、専用のバイアル内に充填された試料を、自動的に開封して測定するユニットです。医薬品の原薬など、少量かつ高活性な試料の測定に最適です。

SUCELL

SUCELL

SUCELLは簡易型の湿式分散機です。QUIXELと同様にポンプと超音波発生器を備えていますが、測定範囲は0.1 ~875µmで、容量は400mlです。また、チューブポンプなので、顆粒などの二次粒子をそのまま測定する用途には不適です。

QUIXEL

QUIXEL

QUIXELは最高性能の湿式分散機です。内蔵ポンプ、撹拌機、超音波発生器、温調機 (オプション) を備えており、それらを全て自動で制御できます。様々なサイズのフローセルと組み合わせることで、0.1~3500µmのスラリーやエマルションに対応します。チューブレス構造で洗浄時間が短いため、短時間で多数の測定を行えます。また、高い耐薬品性も高く、様々な分散媒に対応します。容量は250~1000mlの範囲内で任意に設定できます。

CUVETTE

CUVETTE

CUVETTEは静置式の湿式分散器です。ごく少量の試料量で測定できるため、希少な試料の測定に最適です。ガラスセルに試料を手動で充填し、静置状態で測定します。6mLと50mLの2種類のセルがあり、6mLでは手動攪拌機を使用して測定直前に撹拌し、50mLではマグネチックスターラーと超音波プローブが使用できます。測定範囲は0.1~3500µmに対応します。セルは石英製なので、耐薬品性にも優れています。

OASIS

OASIS

OASISは乾式分散器RODOSと湿式分散器SUCELLを一体化した、乾湿両用の分散器です。それぞれの分散器をソフトウェア操作だけで切り替えられるため、両方の分散器を頻繁に使用する場合に有用です。

MULTISAMPLER

MULTISAMPLER(Sympatec英語サイトへ)

MULTISAMPLERは専用の試料供給ユニットです。乾式または湿式の試料を高スループットで処理するために、HELOSへの試料供給を完全に自動化します。最大70本の39mLバイアルをラックからバッチ方式でHELOSに供給します。

SPRAYER

SPRAYER

SPRAYERは、小型スプレー用の試料供給ユニットです。アクチュエーターを備えており、点鼻薬などのスプレーを再現性良く噴霧することで、噴霧時のばらつきを最小化できます。

INHALER

INHALER

INHALERは、吸入薬用の試料供給ユニットです。吸入器やネブライザーなどを使用した際の粒度分布を適切に測定できるように、ヒトの口を模した取付部や、肺の機能を再現するポンプを備えています。

HELOS/Rシリーズ

HELOS/Rシリーズには、3種類のモデルがあります。

モデル 測定範囲 / 測定レンジ数 アプリケーション
HELOS/BR 0.1~875µm / 5 粉末、スラリー、エマルション、スプレー、エアロゾル
HELOS/KR 0.1~8750µm / 8 粉末、顆粒、スラリー、エマルション、スプレー、エアロゾル
HELOS/KR-Vario 0.1~8750µm / 8 粉末、顆粒、スラリー、エマルション、スプレー、エアロゾル、その他

HELOS/BRは、Rシリーズの中で最も小型な機種です。0.1~875µm (R1~R5) の測定範囲にのみ対応します。すべてのHELOS用分散機が使用できます。

 
  • 測定範囲0.1〜875µm
  • 横幅90cmのコンパクト設計
  • すべてのHELOS分散機と組み合わせ可能
  • SPRAYERやINHALERでのスプレー測定に最適
HELOS/BRの装置構成

HELOS/KRは、BRよりも大型の機種です。0.1〜8750µm (R1~R8) の測定範囲に対応します。すべてのHELOS用分散機が使用できます。

 
  • 測定範囲0.1〜8750µm
  • 横幅110cmの長い光学系
  • すべてのHELOS分散機と組み合わせ可能
  • HELOSの全機能が利用可能
HELOS/KRの装置構成

HELOS/KR-Varioは、スプレー類の測定に特化した機種です。1本の光学レールに光源側と検出器側が別々にマウントされているため、測定エリアを大きく広げられます。そのため、実験室での作業だけでなく、大型の噴霧装置に直接据え付けることもできます。例えば、農薬用噴霧装置や風洞などでの現場測定用に最適です。0.1〜8750 µm(R1~R8)の測定範囲に対応します。

  • 測定範囲0.1〜8750 µm
  • すべてのHELOS分散機と組み合わせ可能
  • 123~1400mmまでの可変測定を備えた光学系
  • 1400mm以上に拡張可能な自由配置の測定ゾーン
  • 実験室、パイロットプラント、風洞での測定用

外観