引言

基線指數(shù)（Baseline Index，簡(jiǎn)稱BI）是一個(gè)用于量化灰塵污染對(duì)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）測(cè)量影響的關(guān)鍵指標(biāo)。在光散射領(lǐng)域中，灰塵通常被寬泛地定義為樣品中任何因過大而無法適當(dāng)分散的次要成分。這些顆粒通常會(huì)因重力作用而沉降，而不是表現(xiàn)出布朗運(yùn)動(dòng)?；覊m顆粒的尺寸遠(yuǎn)大于待測(cè)顆粒，通常只在光路中短暫出現(xiàn)，并可能導(dǎo)致測(cè)得的自相關(guān)函數(shù)失真。對(duì)于完全無塵的單分散樣品，基線指數(shù)通常較高，例如BI趨近于10；而對(duì)于含有明顯灰塵的樣品，基線指數(shù)則非常低或等于零。該指標(biāo)適用于所有布魯克海文儀器公司的動(dòng)態(tài)光散射（DLS）儀器。

什么是基線指數(shù)？

在數(shù)據(jù)分析過程中，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的自相關(guān)函數(shù)需要進(jìn)行歸一化處理。理論上，應(yīng)使用從每個(gè)采樣時(shí)間的平均計(jì)數(shù)平方中獲得的無限時(shí)間基線B _∞ 。然而，為了消除少數(shù)超大顆粒（如灰塵）的影響，使用在較長(zhǎng)延遲時(shí)間下測(cè)得的相關(guān)函數(shù)中獲得的基線進(jìn)行歸一化是更好的選擇。測(cè)量基線B_m可通過多種方法（見基線估計(jì)方法）進(jìn)行設(shè)置?；€指數(shù)的定義如下：

BI = 10 [ 1 – 100 |(B_m/B_∞-1)| ]

如果兩種基線完全一致，基線指數(shù)等于10。如果BI≥8，則意味著相關(guān)函數(shù)基線的兩種測(cè)量結(jié)果具有非常好的一致性。如果測(cè)量基線比無限時(shí)間基線高出1%或更多，或者測(cè)量基線低于無限時(shí)間基線，則基線指數(shù)為0。

為什么基線很重要？

自相關(guān)函數(shù)的正確歸一化是準(zhǔn)確計(jì)算有效粒徑的前提條件。歸一化后的相關(guān)函數(shù)可通過多種模型進(jìn)行擬合，以獲得流體力學(xué)粒徑。良好的基線指數(shù)表明數(shù)據(jù)質(zhì)量高，意味著樣品中沒有灰塵污染。需要注意的是，正確歸一化的自相關(guān)函數(shù)C(τ)的系數(shù)應(yīng)在0和1之間。

基線指數(shù)低并不一定意味著自相關(guān)函數(shù)無法使用，因?yàn)檐浖€使用了塵埃過濾器功能，這是一種復(fù)雜的灰塵剔除算法，可用于處理異常多塵的樣品。

基線設(shè)置方法

軟件中有三種用于設(shè)置自相關(guān)函數(shù)基線的方法： Autoslope、Last Channels和Calculated。對(duì)于大多數(shù)干凈的單分散樣品，這些方法效果都很好。然而，當(dāng)處理的樣品產(chǎn)生的相關(guān)函數(shù)噪聲較大或具有多個(gè)不同組分時(shí)，Autoslope分析可能會(huì)過早地確定基線。時(shí)，使用Last Channels或Calculated可能是更好的基線設(shè)置方法。

總結(jié)

準(zhǔn)確設(shè)置基線對(duì)于歸一化相關(guān)函數(shù)至關(guān)重要，這是數(shù)據(jù)分析和相關(guān)函數(shù)擬合的前提條件。如果相關(guān)函數(shù)非常干凈，所有三種方法（Autoslope、Last Channels 和 Calculated）應(yīng)該會(huì)得出相似（甚至完全相同）的結(jié)果。如果相關(guān)函數(shù)存在噪聲或其他不確定性，則結(jié)果就可能存在差異。這就是為什么基線指數(shù)（通過比較測(cè)量基線和計(jì)算基線）是評(píng)估DLS測(cè)量質(zhì)量的有效指標(biāo)的原因。

回顧

在Particle Solutions 軟件的SOP編輯器中數(shù)據(jù)分析部分，三種選項(xiàng)的含義如下：

1. Auto(Slope Analysis)（自動(dòng)斜率分析）– 通過識(shí)別低斜率或零斜率的區(qū)域來確定基線。
2. Last Channels（最后通道）– 將最后8個(gè)測(cè)量通道的平均值作為基線。
3. Calculated（計(jì)算基線）– 使用無限時(shí)間基線進(jìn)行歸一化。