儀器： NanoBrook 系列Particle ExplorerParticle Solutions
引言
基線指數（Baseline Index，簡稱BI）是一個用于量化灰塵污染對動態光散射（DLS）測量影響的關鍵指標。在光散射領域中，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，而不是表現出布朗運動。灰塵顆粒的尺寸遠大于待測顆粒，通常只在光路中短暫出現，并可能導致測得的自相關函數失真。對于完全無塵的單分散樣品，基線指數通常較高，例如BI趨近于10；而對于含有明顯灰塵的樣品，基線指數則非常低或等于零。該指標適用于所有布魯克海文儀器公司的動態光散射（DLS）儀器。
什么是基線指數？
在數據分析過程中，實驗測得的自相關函數需要進行歸一化處理。理論上，應使用從每個采樣時間的平均計數平方中獲得的無限時間基線B ∞ 。然而，為了消除少數超大顆粒（如灰塵）的影響，使用在較長延遲時間下測得的相關函數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）進行設置。基線指數的定義如下：
BI = 10 [ 1 – 100 |(Bm/B∞-1)| ]
如果兩種基線完全一致，基線指數等于10。如果BI≥8，則意味著相關函數基線的兩種測量結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，則基線指數為0。
為什么基線很重要？
自相關函數的正確歸一化是準確計算有效粒徑的前提條件。歸一化后的相關函數可通過多種模型進行擬合，以獲得流體力學粒徑。良好的基線指數表明數據質量高，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函數C(τ)的系數應在0和1之間。
基線指數低并不一定意味著自相關函數無法使用，因為軟件還使用了塵埃過濾器功能，這是一種復雜的灰塵剔除算法，可用于處理異常多塵的樣品。
基線設置方法
軟件中有三種用于設置自相關函數基線的方法： Autoslope、Last Channels和Calculated。對于大多數干凈的單分散樣品，這些方法效果都很好。然而，當處理的樣品產生的相關函數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置方法。
總結
準確設置基線對于歸一化相關函數至關重要，這是數據分析和相關函數擬合的前提條件。如果相關函數非常干凈，所有三種方法（Autoslope、Last Channels 和 Calculated）應該會得出相似（甚至完全相同）的結果。如果相關函數存在噪聲或其他不確定性，則結果就可能存在差異。這就是為什么基線指數（通過比較測量基線和計算基線）是評估DLS測量質量的有效指標的原因。
回顧
在Particle Solutions 軟件的SOP編輯器中數據分析部分，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。