儀器： NanoBrook 系列Particle ExplorerParticle Solutions
引言
基線指數(shù)（Baseline Index，簡稱BI）是一個用于量化灰塵污染對動態(tài)光散射（DLS）測量影響的關(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。這些顆粒通常會因重力作用而沉降，而不是表現(xiàn)出布朗運動。灰塵顆粒的尺寸遠(yuǎn)大于待測顆粒，通常只在光路中短暫出現(xiàn)，并可能導(dǎo)致測得的自相關(guān)函數(shù)失真。對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，實驗測得的自相關(guān)函數(shù)需要進行歸一化處理。理論上，應(yīng)使用從每個采樣時間的平均計數(shù)平方中獲得的無限時間基線B ∞ 。然而，為了消除少數(shù)超大顆粒（如灰塵）的影響，使用在較長延遲時間下測得的相關(guān)函數(shù)中獲得的基線進行歸一化是更好的選擇。測量基線Bm可通過多種方法（見基線估計方法）進行設(shè)置。基線指數(shù)的定義如下：
BI = 10 [ 1 – 100 |(Bm/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)基線的兩種測量結(jié)果具有非常好的一致性。如果測量基線比無限時間基線高出1%或更多，或者測量基線低于無限時間基線，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，因為軟件還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不同組分時，Autoslope分析可能會過早地確定基線。時，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)（通過比較測量基線和計算基線）是評估DLS測量質(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，三種選項的含義如下：
- Auto(Slope Analysis)（自動斜率分析）– 通過識別低斜率或零斜率的區(qū)域來確定基線。
- Last Channels（最后通道）– 將最后8個測量通道的平均值作為基線。
- Calculated（計算基線）– 使用無限時間基線進行歸一化。