這些參數(shù)分別代表什么？為什么同一個(gè)樣品，按顆粒數(shù)量看的圖譜換成體積權(quán)重后會(huì)變？

本文以一次典型的單顆粒計(jì)數(shù)檢測(cè)為例，帶大家逐項(xiàng)認(rèn)識(shí)報(bào)告中的常見參數(shù)。（用到的設(shè)備是Acona 7000 APS）

一、先看顆粒到底有多少

單顆粒計(jì)數(shù)的特點(diǎn)是對(duì)通過傳感器的顆粒逐顆進(jìn)行檢測(cè)。因此，測(cè)試完成后，可以先看以下幾個(gè)與“顆粒數(shù)量”直接相關(guān)的參數(shù)。

1. Counts Measured：實(shí)際測(cè)量顆粒數(shù)

Counts Measured 表示本次測(cè)試過程中，儀器實(shí)際檢測(cè)并參與統(tǒng)計(jì)的顆粒數(shù)量。

例如：

Counts Measured：288336

表示本次測(cè)試實(shí)際測(cè)量了 288336 個(gè)顆粒事件。

一般來說，實(shí)際測(cè)量顆粒數(shù)越多，得到的顆粒濃度和粒度分布越具有統(tǒng)計(jì)代表性。但具體需要測(cè)量多少顆粒，還與樣品濃度、粒度分布和測(cè)試設(shè)置有關(guān)。

2. Measured Concentration：測(cè)量濃度

Measured Concentration 表示樣品進(jìn)入傳感器時(shí)，儀器實(shí)際測(cè)量到的顆粒濃度。

如果樣品在測(cè)試前經(jīng)過稀釋，這里反映的是稀釋后樣品在測(cè)量狀態(tài)下的顆粒濃度，單位通常為 #/mL，也就是每毫升中含有多少顆粒。

3. Concentration：原樣顆粒濃度

Concentration 表示根據(jù)稀釋倍數(shù)及相關(guān)修正參數(shù)，還原到原始樣品后的顆粒濃度。

4. 目標(biāo)粒徑區(qū)間內(nèi)的顆粒濃度：根據(jù)實(shí)際需求選擇要觀察粒徑范圍

Concentration 表示：每毫升原樣中，在對(duì)應(yīng)Region（粒徑范圍）內(nèi)的顆粒一共有多少。

例如，上述結(jié)果中顯示：

≥0.50 μm：3,958,372 #/mL；
≥2.00 μm：3,178,658 #/mL；

二、看粒度圖之前，先看縱軸

單顆粒計(jì)數(shù)報(bào)告可以用多種方式展示同一批顆粒。常見的縱軸包括 Counts/mL、Number %、Area %、Volume % 和 Absolute Volume。

縱軸不同，圖中峰高所表達(dá)的含義也不同。

1. Counts/mL：顆粒數(shù)量濃度

Counts/mL 表示每毫升樣品中，各粒徑范圍內(nèi)有多少顆粒。

例如，5 μm 附近的峰比較高，表示每毫升樣品中，5 μm 附近的顆粒數(shù)量較多。

它展示的是實(shí)際顆粒濃度，而不是歸一化后的百分比。

2. Number %：數(shù)量百分比

Number % 表示某一粒徑范圍內(nèi)的顆粒數(shù)量，占全部顆粒數(shù)量的比例。

所有粒徑區(qū)間的 Number % 相加為 100%。它回答的是：這個(gè)粒徑范圍內(nèi)的顆粒，占總顆粒數(shù)的百分之多少？

3. Area %：表面積百分比

Area % 按照顆粒表面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

顆粒越大，單顆粒表面積越大，在 Area 分布中的權(quán)重也越高。因此，同一樣品的 Area 分布通常會(huì)比 Number 分布更偏向大粒徑。

4. Volume %：體積百分比

Volume % 按照顆粒體積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

大顆粒的單顆粒體積明顯更大，因此即使數(shù)量較少，也可能在 Volume 分布中占據(jù)較高比例。所有粒徑區(qū)間的 Volume % 相加同樣為 100%。

5. Absolute Volume：絕對(duì)體積

Absolute Volume 表示各粒徑顆粒還原到原始樣品后的絕對(duì)體積。

它與 Volume % 的區(qū)別是：

Volume %：看各粒徑顆粒的相對(duì)體積占比；
Absolute Volume：看這些顆粒合計(jì)具有多少實(shí)際體積。

因此，兩批樣品即使 Volume % 分布相同，只要總顆粒濃度不同，它們的 Absolute Volume 也可能不同。

可以簡(jiǎn)單總結(jié)為：Counts/mL 看有多少顆，百分比分布看各自占多少，Absolute Volume 看這些顆粒合計(jì)有多大。

三、為什么同一個(gè)樣品，不同圖中峰高會(huì)發(fā)生變化？

下面這個(gè)例子中同時(shí)存在兩種顆粒：一種為 5 μm，另一種為 10 μm。

在Counts/mL（顆粒濃度）圖中，5 μm 峰可能明顯高于 10 μm 峰。這說明樣品中 5 μm 顆粒的數(shù)量更多。

但是，切換到 Absolute Volume （絕對(duì)體積）圖后，10 μm 峰可能反而更高。

這是因?yàn)轭w粒體積會(huì)隨著粒徑快速增大。以球形顆粒為例，一顆 10 μm 顆粒的體積，約為一顆 5 μm 顆粒的 8 倍。

所以即使 10 μm 顆粒的數(shù)量較少，它們合計(jì)貢獻(xiàn)的體積仍可能更大。

 

四、多峰樣品可以分別進(jìn)行區(qū)域分析

如果粒度圖中存在兩個(gè)或多個(gè)峰（比如圖2的樣品），將全部顆粒放在一起統(tǒng)計(jì)，有時(shí)不容易看清每個(gè)峰的具體特征。此時(shí)可以劃定不同的粒徑區(qū)域，分別進(jìn)行分析。

例如：Region 1：4–6 μm；Region 2：8–12 μm。每個(gè)區(qū)域都可以單獨(dú)輸出區(qū)域顆粒濃度、區(qū)域絕對(duì)體積、Mean size、Mode size、Median size、Standard Deviation、CV等。這樣就可以分別查看每個(gè)峰的峰位、分布寬度、偏斜程度、顆粒數(shù)量和體積貢獻(xiàn)。

 

五、Mean、Mode 和 Median 有什么區(qū)別？

這三個(gè)參數(shù)都可以描述顆粒分布的位置，但含義不同。

1. Mode：峰值粒徑

Mode 表示粒度分布曲線最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粒徑。

可以簡(jiǎn)單理解為：這個(gè)顆粒峰的峰頂位于哪里。

例如，Mode = 4.979 μm，表示該區(qū)域的顆粒峰主要集中在約 4.979 μm 附近。

如果圖譜中存在多個(gè)峰，可以分別計(jì)算每個(gè)峰的 Mode。

2. Median：中位粒徑

Median 表示該區(qū)域累計(jì)分布達(dá)到 50% 時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑。

可以簡(jiǎn)單理解為：該區(qū)域中，一半顆粒分布在 Median 以下，另一半分布在 Median 以上。

Median 主要反映區(qū)域分布的中間位置。

3. Mean：平均粒徑

Mean 表示區(qū)域內(nèi)所有顆粒粒徑的平均值。

Mean 會(huì)同時(shí)受到區(qū)域內(nèi)所有顆粒影響。如果區(qū)域的一側(cè)存在較長(zhǎng)的尾部，Mean 也可能被向該方向拉動(dòng)。

Mode 看峰頂，Median 看中間，Mean 看平均。

六、Standard Deviation 和 CV 怎么看？

這兩個(gè)參數(shù)主要用于描述顆粒峰的寬窄。

1. Standard Deviation：標(biāo)準(zhǔn)差

Standard Deviation 表示顆粒粒徑偏離平均值的程度。

標(biāo)準(zhǔn)差較小，說明顆粒更集中；標(biāo)準(zhǔn)差較大，說明分布更寬。

標(biāo)準(zhǔn)差的單位與粒徑相同，通常為 μm。

2. CV：變異系數(shù)

CV 是標(biāo)準(zhǔn)差與平均粒徑的比值：

CV = Standard Deviation ÷ Mean

CV 沒有單位，表示分布寬度相對(duì)于平均粒徑的大小。

例如：

平均粒徑 5 μm，標(biāo)準(zhǔn)差 0.5 μm，CV 為 0.10；
平均粒徑 50 μm，標(biāo)準(zhǔn)差 0.5 μm，CV 為 0.01。

雖然兩組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差相同，但第二組顆粒相對(duì)于自身平均粒徑更加集中。

因此，標(biāo)準(zhǔn)差表示絕對(duì)寬度，CV 表示相對(duì)寬度。

七、D10、D50 和 D90 是什么意思？

單顆粒計(jì)數(shù)結(jié)果也可以計(jì)算 D10、D50 和 D90，用于概括整體粒度分布。報(bào)告中可以同時(shí)得到 Number、Area 和 Volume 三種統(tǒng)計(jì)方式下的 D10、D50 和 D90。由于統(tǒng)計(jì)權(quán)重不同，三種結(jié)果也會(huì)不同。

1. D10：D10 表示累計(jì)分布達(dá)到 10% 時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑，主要反映分布中較細(xì)的一側(cè)。

2. D50：D50 表示累計(jì)分布達(dá)到 50% 時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑，也叫中位粒徑，反映整體粒度分布的中間位置。

3. D90：D90 表示累計(jì)分布達(dá)到 90% 時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑，主要反映分布中較粗的一側(cè)。

八、總結(jié)：?jiǎn)晤w粒計(jì)數(shù)檢測(cè)結(jié)果應(yīng)該怎么看？

測(cè)試完成后，可以按照下面的順序閱讀：

1. 查看實(shí)際測(cè)量了多少顆粒；
2. 查看測(cè)量濃度和還原后的原樣濃度；
3. 查看不同粒徑范圍里的顆粒濃度；
4. 確認(rèn)圖譜縱軸是 Counts/mL、Number、Area、Volume 還是 Absolute Volume；
5. 對(duì)雙峰或多峰樣品分別進(jìn)行區(qū)域分析；
6. 用 Mode、Median 和 Mean 查看顆粒峰的位置；
7. 用 Standard Deviation、CV 等查看峰型；
8. 用 D10、D50 和 D90 補(bǔ)充描述整體粒度分布；

單顆粒計(jì)數(shù)報(bào)告的重點(diǎn)，不只是顆粒有多大，更重要的是每個(gè)粒徑范圍內(nèi)到底有多少顆粒。