Phoenix 300 Touch – Máy đo góc tiếp xúc và phân tích bề mặt tự động

1. Tổng quan sản phẩm

Phoenix 300 Touch là máy đo góc tiếp xúc (Contact Angle Analyzer) thế hệ mới do Surface Electro Optics (SEO, Hàn Quốc) phát triển, thuộc dòng Phoenix 300 nhưng được nâng cấp mạnh về mức độ tự động hóa và độ chính xác. Thiết bị được thiết kế để phục vụ các phép đo góc tiếp xúc tĩnh và động, độ căng bề mặt, năng lượng bề mặt và các thông số thấm ướt, đáp ứng yêu cầu cao trong nghiên cứu khoa học, R&D và kiểm soát chất lượng sản xuất (QA/QC).

So với Phoenix 300 tiêu chuẩn, Phoenix 300 Touch nổi bật với đầu Z điều khiển tự động (Touch Z-head) và các thuật toán xử lý ảnh thông minh, giúp loại bỏ sai số thao tác của người vận hành và đảm bảo độ lặp lại cao giữa các phép đo.

2. Nguyên lý đo và phương pháp phân tích

Phoenix 300 Touch hoạt động dựa trên phân tích hình dạng giọt (Drop Shape Analysis). Hình ảnh giọt chất lỏng tiếp xúc với bề mặt mẫu được camera thu nhận và xử lý bằng phần mềm để xác định các tham số bề mặt.

Thiết bị hỗ trợ đầy đủ các phương pháp đo tiêu chuẩn:

• Góc tiếp xúc tĩnh (Static Contact Angle) theo phương pháp sessile drop

• Góc tiếp xúc động (Dynamic Contact Angle) với phép đo góc tiến – góc thoái (advancing / receding)

• Độ căng bề mặt và độ căng giao diện bằng phương pháp giọt treo (Pendent Drop)

• Năng lượng bề mặt của vật rắn (Surface Free Energy) theo các mô hình phổ biến như Owens–Wendt, GGFY, Lewis

Nhờ khả năng thu ảnh liên tục, Phoenix 300 Touch cho phép theo dõi quá trình biến dạng của giọt theo thời gian, đặc biệt hữu ích trong nghiên cứu động học thấm ướt.

3. Thiết kế và cấu trúc hệ thống

3.1. Hệ thống tự động Touch Z-head

Điểm khác biệt cốt lõi của Phoenix 300 Touch là đầu Z điều khiển tự động. Hệ thống này cho phép:

• Tự động đưa kim nhỏ giọt tiếp xúc bề mặt mẫu với vị trí và lực tiếp xúc được kiểm soát chính xác

• Đảm bảo giọt được đặt đúng vị trí và hình dạng ổn định ngay từ đầu phép đo

• Giảm tối đa ảnh hưởng của kỹ năng người vận hành

Nhờ đó, kết quả đo có độ lặp lại cao, đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng QC và nghiên cứu so sánh.

3.2. Hệ quang học và thu hình

Phoenix 300 Touch được trang bị:

• Camera độ phân giải cao, hỗ trợ thu ảnh tĩnh và video động

• Tốc độ ghi hình tiêu chuẩn khoảng 70 fps, có thể nâng cấp lên tốc độ cao cho các phép đo động nhanh

• Nguồn sáng LED ổn định, cho hình ảnh giọt sắc nét, độ tương phản cao

Hệ thống quang học được tối ưu để đo chính xác cả các bề mặt ưa nước mạnh hoặc kỵ nước cao, nơi hình dạng giọt rất khó phân tích.

4. Phần mềm phân tích và xử lý dữ liệu

Phoenix 300 Touch sử dụng phần mềm phân tích chuyên dụng chạy trên nền Windows, cho phép:

• Phân tích tự động góc tiếp xúc trái, phải và giá trị trung bình

• Xác định thể tích giọt, chiều cao giọt, độ dài đường đáy, diện tích tiếp xúc

• Tính toán work of adhesion, wetting energy, hysteresis

• Phân tích năng lượng bề mặt với tách riêng thành phần phân cực và không phân cực

• Phân tích ảnh đơn, chuỗi ảnh hoặc video động

Phần mềm hỗ trợ xuất dữ liệu ra Excel/CSV, thuận tiện cho lưu trữ, xử lý thống kê và lập báo cáo.

Đặc biệt, chức năng Smart Capture cho phép thu và phân tích ảnh ngay cả với các bề mặt siêu ưa nước, nơi giọt lan nhanh và khó giữ hình dạng.

5. Phạm vi đo và độ chính xác

Phoenix 300 Touch đáp ứng các yêu cầu đo kỹ thuật cao:

• Phạm vi đo góc tiếp xúc: 0° – 180°

• Độ chính xác góc tiếp xúc: ±0.1°, độ phân giải đến 0.01°

• Độ căng bề mặt: từ vài mN/m đến hàng trăm mN/m, độ phân giải cao

• Thể tích giọt tối thiểu: khoảng 1 µL

Những thông số này cho phép thiết bị đáp ứng tốt cả nghiên cứu cơ bản lẫn đánh giá chất lượng trong sản xuất.

6. Ưu điểm nổi bật của Phoenix 300 Touch

Phoenix 300 Touch mang lại nhiều lợi thế so với các hệ thống đo thủ công hoặc bán tự động:

• Tự động hóa cao, giảm phụ thuộc vào người vận hành

• Độ lặp lại và độ tin cậy kết quả cao

• Xử lý tốt các bề mặt khó đo như bề mặt siêu ưa nước hoặc đã xử lý plasma

• Một hệ thống duy nhất cho nhiều phép đo: góc tiếp xúc, độ căng bề mặt, năng lượng bề mặt

• Phù hợp cả cho nghiên cứu chuyên sâu và kiểm soát chất lượng sản xuất

7. Ứng dụng tiêu biểu

Phoenix 300 Touch được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Công nghiệp điện tử và bán dẫn: đánh giá độ sạch và xử lý bề mặt PCB, wafer

• Sơn, coating và xử lý bề mặt: phân tích độ thấm ướt và khả năng bám dính

• Polymer, vật liệu composite và vật liệu tiên tiến

• Nghiên cứu plasma và xử lý bề mặt

• Phòng thí nghiệm R&D, viện nghiên cứu và trường đại học