34.4: Medición del tamaño de partícula mediante análisis de imágenes

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 79061

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

El resumen del capítulo incluye una fotografía de las cuentas de una resina de intercambio iónico. La fotografía incluye una escala y, en principio, podríamos usar la fotografía y la escala para estimar el tamaño de las cuentas de la resina. Aunque las estimaciones probablemente sean bastante crudas, esto todavía sirve como ejemplo de análisis de imágenes en el que equipamos un microscopio óptico o microscopio electrónico con una cámara digital que puede capturar imágenes del campo de visión del microscopio. El software se utiliza para diferenciar las partículas del fondo, para establecer los límites de las partículas y para determinar el tamaño de la partícula. Como se muestra en la Figura\(\PageIndex{1}a\), la muestra se dispersa sobre una plataforma óptica y la luz se pasa a través de la plataforma óptica donde se magnifica y enfoca antes de capturar la imagen usando una cámara. La plataforma óptica se puede mover manual o automáticamente en el plano xy para capturar más imágenes, como en la Figura\(\PageIndex{1}b\). El software luego ordena las partículas en grupos en función del tamaño e informa un recuento de partículas en cada grupo, como en la Figura\(\PageIndex{1}c\). Debido a que las partículas permanecieron inmóviles, esto se denomina análisis de imagen estática.

Figura\(\PageIndex{1}\): Ilustración de un análisis de imagen estática. El instrumento básico se muestra en (a) y consiste en una fuente de luz, una plataforma óptica móvil, lente para ampliar y enfocar la imagen, y una cámara para capturar la imagen, ejemplo de la cual aparece en (b). El software del instrumento devuelve, en (c), información sobre la distribución de tamaños de partículas.

Una limitación para el análisis de imágenes estáticas es que generalmente muestrear un pequeño número de partículas, ya que deben estar suficientemente dispersas en la plataforma óptica para permitir que las partículas individuales sean captadas, analizadas y contadas. En el análisis dinámico de imágenes, la muestra se coloca en un conjunto de celdas de flujo perpendicular a la cámara y a la fuente de luz. Las imágenes se recopilan mediante el uso de un flash de alta velocidad y velocidad de obturación para capturar una secuencia de imágenes que se analizan. Al crear esencialmente una plataforma óptica infinita, el análisis dinámico de imágenes puede lograr velocidades de análisis de 10000 partículas por minuto.