光学接触角测量仪俯视法与侧视法的明显区别

        光学接触角测量仪的俯视法与侧视法相比，明显的区别之一是了解液滴的体积和光学系统的放大倍率。

        对于侧视法，液滴体积和放大倍率都不影响测定接触角。仅当测量除接触角外，与实际几何尺寸变化相关的参数（如：液体宽度、高度、接触直径）时，才需要确定放大倍率。在大多数情况下，接触角的值可以视为与液滴体积无关。

        但是，对于俯视法，液滴体积是计算中的关键参数之一。 另一个重要的参数是液滴直径，无论是CD(液滴的接触直径)或MD(液滴的ZD直径)，必须被尽可能精确地测量，因此必须知道放大倍率。

        这两种方法之间的另一个显著区别是测量精度与接触角数值范围的趋势相关性。侧视法测量低于15°的扁平座滴接触角，随着接触角的进一步减小，测量变得越来越困难，因为很难在侧视液滴图像的轮廓边界处获取精确的坐标点。 另一方面，俯视法从上方观察液滴在基板表面上的接触区域（或边界），并且当接触角减小时，收缩的高度不会对其产生任何影响。 因此，随着接触角值的减小，俯视法在可行性、准确性和可靠性方面胜过其侧视法对手。然而，在接触角> 90°的范围内，俯视法只能观测MD（液滴的ZD直径）而不是CD（液滴的接触直径）。MD受接触角的影响比CD受接触角的影响小得多，因此该方法的灵敏度随接触角的增加而降低，这影响了计算接触角结果的分辨率。 因此，在用接触角测量仪测量接触角时，随着接触角的增加，俯视法的准确性下降。 因此，在接触角90- 160°的范围内，侧视法优于俯视法，而当接触角大于165°时，仅应该选用侧视法。

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问题：MOB系列俯视法光学接触角测量仪可用来研究哪些体系？

答案：由固体/液体/气体或固体/液体/液体组成的体系。 对于固/液/气体系，测量液滴或气泡在固体表面上的常规接触角；对于固/液/液体系，研究同时浸入在另一相液体中的，液滴在固体上的接触角。

问题：MOB系列俯视法光学接触角测量仪可以用于研究动态接触角吗？

答案：是的，也可以使用俯视法测量基于增加/减小液滴体积的动态接触角（前进角/后退角）。

       下图显示了这样的测量结果：蓝色曲线是接触角与注射体积（即滴液体积）的关系，粉色曲线显示了液滴体积与接触直径的相应变化。可以根据CD的变化清楚地确定前进和后退接触角。

问题：俯视法可以用传统法验证吗？

答案：JD没问题，即同时从上方（俯视）和侧面（侧视）测量相同的液滴，如下图所示：

俯视为76.6°，侧视为77.8°。 这个一致性是JJ的，因为它们基于相同的数学模型。

问题：俯视法可以用于测量不规则边界的液滴吗？

答案：当然可以，对于不规则边界的液滴，用俯视法测量更有优势。

问题：俯视法需要用多大的液滴测量？

答案：它取决于接触角的范围以及要测量的样品表面面积。   

通常，使用1-10µl体积的液滴进行测量：接触角越大，液滴尺寸应该越大。 对于大约60度以下的接触角，1-3µl是一个不错的选择，而对于90度以上的接触角，5-10µl是较好的选择。 对于大于130度的接触角，可以使用10-20µl。

问题：全自动定位密集测量时液滴位置可以多近？

答案：可以任意接近，只要它们不彼此接触即可。

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问题：MOB俯视法光学接触角测量仪可以用来测量曲面吗？

答案：是的，它既可以用于凹面也可以用于凸面测量。 曲率校正在计算接触角时由软件自动完成。

问题：为什么会得到完全错误或不合理的测量值？

答案：如果您获得完全错误的接触角值，或者无法执行计算，请首先考虑以下几点：

a）拟合的液滴轮廓与液滴的接触表面重合吗？

b）放大倍率是否正确？

c）是否正确地输入了液滴的体积数值？

d）如果仪器已经很长时间没有使用，或者重新为注射器加液（注意：去除气泡），则不应该使用DY个液滴，因为其体积可能会由于注射针头和管路中液体的挥发而不准确。

e）进一步检查是否输入了正确的参数值，例如所用液体的密度和表面张力。

问题：俯视法测量的精度如何？

答案：俯视法的精度与接触角范围相关。

          精度： 0.1-0.2°（0°＜θ＜90°）； 0.3-1°（90°＜θ＜160°）

问题：MOB系列俯视法光学接触角测量仪有哪些可选配置？

答案：MOB功能强大，配置灵活，可以单独用于各种应用。

MOB - M：作为手持移动设备；

MOB - D：悬挂在台式机框架上作为台式接触角测量仪，这特别适用于小尺寸样品，测量可以完全自动化；

MOB - C：与传统的侧视法相结合，以建立一个双视接触角测量仪，该设备可同时从侧面和从上方研究接触角和动态润湿过程；

MOB - L：安装在带有集成自动加液单元的机械手臂定位系统上，将测量装备悬挂在样品表面上方，来全自动测量样品表面上任意位置的接触角/表面自由能（SFE）；

MOB – P：集成到在线控制系统中，作为质量控制或监控系统的一部分。

* 所有模块都可以配置多个加液单元，以便在一次测试后即可计算SFE值。

问题：与MOB-C结合使用对哪些应用领域有意义？

答案：标准的LSA设备与MOB-C扩展模块结合使用时，是一种用途极为广泛的测量系统，它不仅结合了侧视法和俯视法测量方法的所有优点，而且还提供了独特的研究方法在同一时间从不同角度研究一个液滴。 该系统可以作为以下多个版本使用。 

· 作为基于侧视法的传统接触角测量仪；

· 作为一种基于俯视法的新型接触角测量仪；

· 作为一种独特的测量仪器，它可以用侧视法和俯视法同时分析同一个液滴（座滴）

问题：Lauda Scientific还有其它哪些方法可用于接触角测量？

答案：除俯视法外，还有以下方法可用于测量接触角/润湿性：

· 作为基于侧视法的传统接触角测量仪；

· 基于座滴的侧视法

· 用于纤维、圆棒和片状样品的液桥法（LBM）；

· 用于单一纤维的单丝法（DoF）；

· 用于粉末/多孔样品（POM）的Washburn方法；

· 力学天平法（改良的Wilhelmy Plate法）。

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        在很多应用领域会涉及到测量超亲水材料的接触角。比如液晶屏和太阳能电池板的清洗工序。清洗后有机污染物去除的越彻底，材料表面越清洁则接触角数值越小。工艺上往往要求水滴的接触角小于10°甚至更低。

        利用传统的侧视法接触角测量仪测量接触角，如果接触角低于15°，测量难度随着接触角角度的减小而急剧升高，准确性和可靠性下降；当接触角低于约5°时，几乎很难再得到有意义的结果。对于测量极低接触角，俯视测量法是一种非常可靠的测量方法。俯视测量法是通过从液滴正上方观测在固体表面上的液滴形状来获得液滴接触角的测量方法。

        侧视法和俯视法对同一液滴同时拍照得到的图片如下图所示，接触角5°左右时侧视法的液滴轮廓已经模糊，软件无法自动准确地计算出液滴的边界，而俯视法液滴的三相接触线轮廓清晰可见。

        俯视法接触角测量仪测量范围广，尤其是接触角值极小时依然能够得到准确可靠的测量结果。在此类应用中俯视法和传统侧视法相比，有着明显的优势，是测量超亲水材料接触角的JJ选择。

传统接触角测量仪基于侧视法（Side-View Method）测量接触角，如果接触角低于 15°，测量难度将随着接触角角度的减小而急剧升高，准确性和可靠性下降。当接触角低于约 5°时，几乎很难再得到有意义的结果。这是因为当接触角下降到这一范围时，液滴的侧面图像严重受到侧面光照和样品反光的影响，采用传统侧视成像的方式很难再获得准确的液滴边缘轮廓，这会直接影响接触角的拟合计算。

LAUDA Scientific MOB系列俯视法接触角测量仪是通过从液滴正上方观测在固体表面上的液滴形状来测量液滴的接触角，即俯视法（Top-View Method）测量接触角。

下图是使用侧视法和俯视法对同一液滴同时拍照得到的照片。显然在接触角 5°左右时侧视法的照片液滴轮廓已经模糊，软件无法自动准确的计算出液滴的边界，而俯视法液滴的三相接触线轮廓清晰可见。

俯视法接触角测量仪测量范围广，尤其是接触角值极小时依然能够得到准确可靠的测量结果。在此类应用中俯视法和传统侧视法相比，有着明显的优势，是测量超亲水材料接触角的优选方法。MOB系列俯视法接触角测量仪具有如下特点：

- 基于从上方对座滴的观测，即俯视法（Top-View method）；

- 适用于可以从上方成像/观测到的、在固体表面上形成的液滴，无论该液滴位于孔洞底部还是被不透明的物体包围/阻挡；

- 适用于低至0度的超低接触角；

- 适用于Z大约为165度的接触角；

- 自动定位密集测量的理想方法：液滴可以被紧密的滴定到目标位置，并轻松完成；

- 测量大尺寸（可以无限大）样品的优选方法。

        俯视法接触角测量仪LSA MOB-X是LSA系列光学接触角测量仪中的独特成员，它基于俯视法（Top-View method）来测量液体和固体表面形成的接触角，俯视法是通过从正上方观测在固体表面形成的液滴的形状来获得液滴的接触角以及与液/固-润湿现象相关的参数。正是这种独特的方法赋予了LSA MOB-X许多独特、显著的功能和性能：

• 适用于测量低至0°的超低接触角

• 能够有效地测量表面不均匀或粗糙样品的接触角，更真实地表征样品的润湿性

• 能够测量凹曲面或凸起处的接触角

• 适用于大面积样品表面的接触角测量

• 可以同时测量和表征液体在多孔材料表面的渗透/吸收和扩展过程

  
  

        LSA MOB-X适用于几乎所有属性的表面，适用于整个接触角值范围，可采用各种体积尺寸的液滴和不同的测量液体，并且拥有极高的自动化程度。

        LSA MOB-X的另一特点是它的多变性，对于不同的应用领域可以以不同的面目出现，它功能强大，配置灵活，可以一机多用。

• LSA MOB-M：手持移动式接触角测量仪；

• LSA MOB-C：与传统的侧视法相结合，建立一个双视接触角测量仪，实现对同一个液滴同时从侧面和上方研究接触角和动态润湿的过程；

• LSA MOB-P：集成到在线测量系统中，成为在线质量控制或监控系统的一部分。

* 所有模块都可以配置多个加液单元，以便在一次测试后即可计算SFE值。

LSA MOB-X的特征和优势：

• 基于俯视法（Top-View method）；

• 适合于轴对称和不规则液滴的测量；

• 可以准确、可靠地测量低至0°的接触角；

• 不受样品尺寸、形貌限制；

• 既可放在样品表面上测量，也可与样品保持25mm实施无损伤测量；

• 可采用任意体积的液滴和不同（密度和表面张力）的液体进行测量；

• 可灵活地应用于不同的应用领域；

• 测量软件：操作简易，性能杰出。

LSA MOB-X的应用：

• 固体表面接触角的测量；

• 固体表面表面能的测量和评估；

• 表面洁净度或表面经过处理的效果评估；

• 样品表面的亲水/疏水性评估；

• 现场（on-site）测量；

• 液体在固体表面的铺展/渗透、可印刷性、粘附性测量分析；

• 凹曲面的接触角或润湿性测量、评估；

• 大面积样品的接触角测量；

• 在线全自动测量/质量监视和控制。

LSA MOB-X的主要技术参数：

接触角测量范围：0---180°

接触角测量精度：±0.1°(0---90°)；±0.5°(90---180°轴对称液滴)

样品尺寸：不受限制

作为一款基于俯视法的手持便携式接触角测量仪，LSA MOB-M引入了集成的精密手动加液系统MDU模块。

MDU模块配置有精密的玻璃注射器和高精度的数显微分驱动头，以及方便地将液滴转移到样品表面的机械装置；加液精度高达0.004μl，准确度±0.01μl。模块不但在机械结构上被精密地集成到LSA MOB-M接触角测量仪上，也得到所带的软件Surface.Meter elements的充分支持，包括通过触发来自动启动录像。不但使得现场测量更为方便、准确，而且可被用来研究和测量液体在一些多孔性表面上的快速扩展、渗透和吸收过程，为表征这些迄今难以测量的固体表面提供了一崭新的手段（见下图）。

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临界胶束浓度(CMC)是用于测量和表征表面活性剂的重要参数，必须通过实验来确定。 传统上采用 DuNoüy 环法或 Wilhelmy 片法来确定表界面张力，然后基于表面界面张力来测量CMC。但无论是 DuNoüy环法或还是Wilhelmy 片法都不适合于测量含有表面活性剂的溶液。

LAUDA Scientific接触角测量仪发现了测量CMC的新方法，即采用光学悬滴分析法测量临界胶束浓度(CMC)，LAUDA接触角测量仪能够配备CMC扩展模块，实现光学悬滴法CMC全自动测量。与传统的基于力学天平法测量 CMC 相比，LAUDA接触角测量仪提供了完美的全新测量方法和全自动测量设备，功能强大，操作简单，可应用于科学研究、产品开发和工业生产。 

与传统测量方法相比，光学悬滴分析法在准确性、可靠性、方便性和对包含各种表面活 性剂的溶液的适用性，以及自动化程度方面，都具有明显的优势:

1) 较高的绝对和相对精度

2) 非常广泛的测量范围：从约 10-3 到几千 mN/m； 

3) 完美的适用于测量表面和界面张力； 东方德菲知识分享 

4) 全自动、无需监测即可完成测量； 

5) 可暂停、中断，并继续测量； 

6) 终点浓度在测量完成后仍可扩展； 

7) 适用于各种表面活性剂； 

8) 一次测量即可确定静态 CMC 以及动态 CMC。

免疫层析法和胶体金法是两种常用的生物检测技术，它们在原理、应用和优缺点等方面存在显著差异。

①原理区别：

免疫层析法是一种基于抗原-抗体反应的生物检测技术，利用标记有荧光物质、酶、胶体金等物质的抗体或抗原，检测样品中是否存在相应的抗原或抗体。当样品中的抗原与标记的抗体结合后，可以通过层析作用将结合物分离并检测。

而胶体金法则是利用胶体金作为标记物，通过免疫学方法检测样品中的生物分子。胶体金是一种由氯金酸水溶液在还原剂作用下形成的金颗粒，这些金颗粒分散在溶液中形成胶体溶液。当生物分子与胶体金结合后，可以通过显色反应判断是否存在该生物分子。

②应用区别：

免疫层析法主要应用于医学诊断、食品安全、环境监测等领域。例如，用于检测尿液、血液、组织液等生物样品中的病毒、细菌、蛋白质等物质。

胶体金法则主要应用于免疫分析、生物传感器等领域。由于胶体金法操作简便、灵敏度高、特异性好等特点，被广泛应用于临床诊断、生物制品质量控制等方面。

③优缺点区别：

免疫层析法和胶体金法在优缺点方面也存在差异。

免疫层析法的优点在于其高特异性、高灵敏度、高重复性等特点，能够快速准确地检测出样品中的目标物质。但是免疫层析法的操作较为繁琐，需要经过多个步骤才能完成检测，而且成本较高。

胶体金法的优点在于其操作简便、快速、无需特殊设备等特点，能够在短时间内完成大量样品的检测。但是胶体金法的缺点在于其灵敏度相对较低，对于低浓度目标物质的检测可能会出现假阳性或假阴性的情况。

总的来说，免疫层析法和胶体金法各有其优缺点，具体应用应根据实际情况选择。在某些情况下，可以将两种方法结合使用，以获得更好的检测效果。例如，在检测病毒抗原时，可以先使用免疫层析法进行初筛，然后再用胶体金法进行确认，以提高检测的准确性和特异性。

总之，免疫层析法和胶体金法是两种常用的生物检测技术，它们在原理、应用和优缺点等方面存在显著差异。在实际应用中，应根据具体情况选择合适的方法，以达到最-佳的检测效果。同时，随着技术的不断发展，相信这两种方法将会在未来的生物检测领域发挥更加重要的作用。

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