調查局三等申論題
114年
[化學鑑識組] 儀器分析
第 三 題
奈米粒子追蹤分析(Nanoparticle tracking analysis, NTA)和動態光散射(Dynamic light scattering, DLS)是兩種主要的粒徑分析技術,請分述其原理,(10分)以及二者於應用的獨特優勢。(10分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應先聯想 NTA 與 DLS 皆是基於布朗運動與 Stokes-Einstein 方程式測量流體動力學粒徑的技術。解題切入點在於兩者的「觀測機制」差異：DLS 是『整體（Ensemble）』散射光強度的波動分析，而 NTA 是『單顆粒（Single-particle）』的光學軌跡追蹤，依此推導出兩者在解析度、濃度測量與適用粒徑範圍的優勢。
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【破題】 奈米粒子追蹤分析(NTA)與動態光散射(DLS)皆為利用流體中奈米粒子的布朗運動，並結合史托克-愛因斯坦方程式（Stokes-Einstein equation）來計算流體動力學粒徑的技術，但在訊號擷取與數據處理的機制上截然不同。 【論述】
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奈米粒徑分析技術對比
💡 利用布朗運動與 Stokes-Einstein 方程，區分單一粒子追蹤與總體光散射。
| 比較維度 | NTA (奈米粒子追蹤) | VS | DLS (動態光散射) |
|---|---|---|---|
| 觀測對象 | 單一粒子軌跡 | — | 大量粒子總體波動 |
| 粒徑下限 | 約 10-30 nm | — | 約 0.3 nm |
| 濃度測量 | 可直接計算顆粒濃度 | — | 無法直接測量 |
| 樣品類型 | 適合多分散、混合粒徑 | — | 適合單一分散、極小粒子 |
💬NTA 重視「高解析度分佈」與「濃度」，DLS 重視「極小粒徑」與「統計再現性」。
