富勒烯-PVP聚合物链团结构的中子小角散射实验研究

应用中子小角散射技术研究了水溶液中富勒烯-PVP聚合物的链团结构及其大小以及它们在不 同富勒烯含量下的变化.结果表明：当加入富勒烯后，不论是PVP单体分子链还是大分子链团 ，其相关长度与纯PVP溶液相比均变小，且大分子链团的变化更为明显；在不同富勒烯含量 情况下，高富勒烯含量的富勒烯-PVP分子链团的体积更小. 关键词： 中子小角散射 富勒烯 PVP聚合物     

中子小角散射讲座：第三讲 中子小角散射在材料科学中的应用

X射线小角散射在材料科学中是分析物质结构的重要手段之一[1].由于中子吸收截面小,所以中子小角散射可以采用较大的厚块样品.长波长的冷中子,既可以避免X射线结晶学中的双布拉格衍射,又可以在较小的散射矢量Q范围内研究中子散射强度的分布.某些近邻元素(如 Al,Mg等),对X射线的散射能力几乎一样,而它们的中子散射振幅则是无规的.所以,中于小角散射又特别适宜研究相邻元素合金中的分凝现象.中子具有磁矩,能与磁性物质相互作用,产生磁的小角散射. 这里应当强调指出,所谓“小角”,是指小的散射矢量值,大小范围约为 其中da为样品中结构单元间…     

中子小角散射讲座：第二讲中子小角散射装置及实验技术

自从 Krishnamurti(1930)和 Warren(1934)首先对碳黑及其它一些物质观察到小角散射现象后,立即吸引了科学家们的注意,把精力投入基本原理和X射线谱仪的更新工作中去.在用X射线对溶液、纤维和蛋白质研究的同时,又推动了光和热中子小角散射研究的发展,确认小角散射技术能够广泛应用于冶金学、生物大分子、聚合物及物理化学等各种领域.1955年法国著名物理学家 Guinier和 Fournet合写的“Small Angle Scattering of X-Rays”这一经典著作问世后,热中子小角散射的研究自此稳定地开展起来. 第一届和第二届小角散射国际会议分别在美国的 Syrac…     

椭球模型下通过雾场的多重光散射谱

由于雾滴的非球形、多重散射特性以及几何光学效应,光通过实际雾场的散射问题成为一个研究难点. 建立了近于实际的椭球雾滴模型,考虑光的衍射、透射及反射特性后,利用辐射传播方程得到了在不同的雾滴大小分布 及不同的雾滴形状分布下通过雾场的多重散射光强公式.在两种特例下与已有的结果较为相符,说明了方法的可靠性. 计算表明:与随机取向的非球形颗粒场的散射谱呈圆形特征不同,通过椭球形雾滴场的散射谱呈椭圆特征, 不同方位角的散射光强角分布有所差异,雾滴的形状因子越接近于1,差异越小;与单散射不同, 散射谱中的条纹随光学厚度增大逐步消失;对于不同大小分布及不同形状分布的雾滴场, 在不同方位角及不同观察角的散射光强随光学厚度τ的增加总是先增大再减小,光强的极大值位置在τ = 1.0---3.0 范围内.计算同时还表明,由于多数情况下实际雾场的雾滴大小偏差较大, 因而通过雾场的散射谱将呈现以中央亮斑为中心向四周弥散的图样.     

利用近前向散射图样识别单粒子形状的理论研究

近前向光学散射图样可以用来表征颗粒物的形状.基于球形芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、类鼻疽伯克氏菌的回转长椭球模型, 采用离散偶极子近似方法, 通过模拟3个不同方位探测器接收的散射光强响应信号, 讨论了非球形生物气溶胶颗粒的形状对前向角分辨光强的影响.结合球形指数反演算法, 在一定取向条件下, 前向5°–20° 内角分辨散射光强具有识别长形颗粒物和非长形颗粒物的能力.该研究可以为颗粒物形态测量仪器设计以及快速检测有害生物气溶胶提供依据.     

同步辐射小角X射线散射研究

应用同步辐射小角X射线散射研究了二醋酸纤维素接枝聚甲基丙烯酸甲酯在二氯甲烷和甲醇4:1的混合溶剂中的尺寸和形态. 结果表明接枝共聚物在溶剂中形成单分子微球. 微球的尺寸随支链的长度增加而增大.     

中子小角散射讲座：第一讲中子小角散射

中子小角散射是通过分析长波长中子(0.2—2 nm左右)在小角度内的散射强度来研究大小在几十到几千埃范围内的物质结构的一种专门的测量技术. 现在我们考虑波长为 0.1—1nm的一束中子,通过准直,使其发散度尽可能在 10-2ad以下.当这样的中子束照射在一样品上时,穿透样品的中子束强度衰减,同时在透射束的周围(大约为5°以下的角度范围内),出现了强度连续变化的散射中子,并没有产生通常的中子衍射图案,这种现象称为中子小角散射.它能给出比中子波长大几十、几百乃至上千倍大的尺度上的有关物质结构的信息. 散射样品中散射密度的不均匀,会产生中子…     

两亲性嵌段聚合物的同步辐射小角x射线散射研究

应用同步辐射小角x射线散射(SAXS)方法研究了不同聚合条件下苯乙烯对乙烯基苯甲酸两亲性嵌段聚合物的聚集行为,结果发现该聚合物在选择性溶液中自组装形成胶束.胶束的形态和结构取决于嵌段聚合物的组成、浓度以及溶剂的性质等因素 关键词： 小角x射线散射 两亲性嵌段聚合物 分形维数 粒径     

含核椭球粒子后向散射特性研究

基于T矩阵方法,给出了随机取向、轴对称、含核椭球粒子的散射计算方法,散射体的核和外壳均可为非球形粒子,内层粒子和外层粒子可以为同心也可为不同心,整个粒子具有轴对称性.以含核椭球粒子为模型,计算了含有吸收性内核的水凝物气溶胶的散射特性,分析了核的大小、形状以及位置对后向散射的影响.计算结果表明,后向散射对内核的形状、大小...     

非球形粒子的散射特性分析

本文首先利用T矩阵方法计算了复折射率吸收指数和折射指数变化时的椭球粒子和Chebyshev粒子在不同等效尺度参数下的光散射特性,并与等效的球形粒子的光散射结果进行了比较;然后分析以上两种类型非球形粒子散射特性之间的关系.结果表明:椭球粒子和Chebyshev粒子的散射特性与等效球形粒子的散射特性存在着差别,粒子的形状越偏离球形,这种差别就越大;复折射率折射指数的变化对非球形散射效率因子的影响要比吸收指数的影响更大一些;当等效尺度参数相同时,椭球粒子与等效球形粒子的散射效率因子的差别要远远大于Chebyshev粒子与等效球形粒子散射效率因子之间的差别.     

同步辐射小角散射实验站

小角X射线散射(SAXS)实验站配置有SAXS相机、在线控制及数据获取系统.SAXS相机由位置精度为1μm的狭缝系统、用以监测光强的电离室、在垂直于束流的平面内能作水平和垂直两个方向遥控调节的样品台和可调长度低真空管道等部分组成,真空管道的两端有25μm厚的Kapton膜密封,探测器为闪烁计数器.该装置的角分辨优于0.6mrad.     

同步辐射二维小角X光散射实验装置的建立与应用

与一维小角散射实验法相比,二维小角X光散射实验法可用于研究非球对称的体系,即可探测物质中取向体系的颗粒度(或孔径)的变化、颗粒(或孔)形状的变化等信息.介绍了北京同步辐射装置二维小角X光散射实验设备的建造及所建立的分析方法,并用于研究不同活化剂条件下制备出来的沥青基活性炭纤维中孔分布的变化,得到了炭纤维中的孔的平均体积随活化剂中NH3含量的降低而变大的结论.     

细胞色素C包裹在溶胶-凝胶中的构象变化

利用溶胶--凝胶(Sol-Gel)法制备了包埋生物分子细胞色素c的生物无机杂化材料. 利用紫外可见吸收谱和同步辐射小角散射对其进行了表征. 通过细胞色素c吸收谱Soret band的位移, 得出基质包埋细胞色素c的界面效应对细胞色素c构象变化的影响. 利用同步辐射小角散射, 计算细胞色素c在凝胶样品中的尺度分布, 平均回转半径, 质量分形维数. 对小角散射研究结果和紫外可见吸收谱测试结果进行了比较和详细讨论.     

随机取向双层椭球粒子偏振散射特性研究

基于T矩阵方法,给出了随机取向、轴对称、含核椭球粒子的散射计算方法.散射体的核和外壳均可为非球形粒子,整个粒子具有轴对称性.以含核椭球粒子为模型,计算了含有吸收性内核(黑炭,black carbon)的水凝物气溶胶的散射特性,分析了核的大小、形状对消光系数、散射系数、吸收系数、不对称因子、单次散射反照率以及Muller矩阵等的影响. 关键词： 光散射 T矩阵 Muller矩阵 椭球粒子     

Ti-Mo合金氢化物微观缺陷的小角X射线散射研究

采用小角X射线散射(SAXS)方法对Ti-Mo合金氢化物的微观缺陷进行了研究.结果表明,氢化物样品中Mo含量为5at％时,所测定的SAXS强度在高散射角区明显低于其他样品的SAXS强度.氢化物中的晶粒及其内部的亚结构是引起SAXS现象的散射体,而这些亚结构是由合金氢化时引入的大量位错所产生.Mo 含量为5at％合金主要为hcp结构而其他合金为bcc结构,但两种合金氢化后都成为fcc结构的氢化物.据此,认为hcp结构与bcc结构Ti-Mo合金在氢化时氢化物结构相同但引入的位错缺陷特征不同. 关键词： Ti-Mo合金氢化物 小角X射线散射 微观缺陷     

线性探测低浓度物质的高灵敏时间分辨CARS方法

对时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(T-CARS)方法详细地进行理论分析, 搭建了时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射实验系统,从理论和实验上验证了T-CARS信号的强度与溶液浓度的关系。以无水乙醇和蒸馏水的混合溶液作为样品,测得在波数为2 927 cm-1 (C—H)处的信号强度随溶液浓度的变化关系。结果表明, 当溶液浓度大于35%时,T-CARS信号强度与溶液浓度成平方关系;而当溶液浓度小于20%时, T-CARS信号强度与溶液浓度成线性关系, 实验结果与理论分析相吻合。该结论纠正了以前人类对CARS过程的错误认识,有助于人类对CARS过程的进一步了解和应用。而在低浓度时的线性关系表明时间分辨CARS可对低浓度样品尤其是生物样品进行分子识别和线性定量探测,这对分析生物样品和其它低浓度物质具有重要的应用价值。     

我国同步辐射小角X光散射装置

小角X光散射是当X光照射到物质上时发生的在原光束附近小角度范围内的电子相干散射,凡是存在纳米尺度的电子密度不均匀区的物质均会产生小角X光散射现象,因此它是表征纳米、多孔材料结构的理想手段。普通X光源产生的X光强度弱,限制了小角X光散射的应用,采用同步辐射为X光源,则可以大大提高X光强度。目前我国已建立同步辐射小角X光散射站,本文对其装置进行了介绍。     

聚集体分子的基频和高阶线性Raman散射研究

本文报道了2,2′菁染料的J聚集体吸附于银胶体的表面增强基频和高阶线性Raman散射效应,分析了基频和高阶线性Raman光谱随染料溶液浓度的变化关系。结果表明,J聚集体分子在银胶体表面具有一个稳定的吸附结构,且侧立吸附于表面,一些低波数振动模式起因于J聚集体分子。高阶线性Raman散射的增强与J聚集体分子的性质有关。 关键词：     

小角x射线散射法研究氧化硅溶胶的制备环境依赖性

根据氧化硅溶胶的不同制备环境(如老化时间、酸碱性和溶剂种类等)，利用小角x射线散射( SAXS)技术，辅以动态光散射等方法，对氧化硅溶胶的界面性质和微结构进行比较性分析.发 现在碱或酸催化下氧化硅溶胶的SAXS结果表现出极大差异，用低分子有机酸作催化剂不仅可 以得到聚硅氧烷大分子，而且有机酸和正硅酸乙酯的酸解反应使溶胶形成内部结构很复杂的 颗粒悬浮体系.溶剂极性越大，则颗粒形貌越不规则.甲酸酸解得到的溶胶颗粒的硅氧四面体 形成程度是所有体系中最差的.发现了在水为溶剂时溶胶SAXS结果中不同寻常的正、负偏离 共存情况，并给出了相应的解释. 关键词： 小角x射线散射 氧化硅 溶胶_凝胶     

雨滴对电磁波的散射特性研究

由于重力和向上气流的作用,高速摄影显示较大的雨滴在降落过程中表现为一底部扁平、顶部圆滑的非球形对称体,已有的模型中BC模型(由Beard和Chuang提出)被认为能准确描述雨滴的形状。本文利用沿降落方向旋转对称的扁椭球体和均匀球体模拟降落中的雨滴,扁椭球体的短轴(旋转轴)与BC模型的相等,长轴通过与BC模型截面积等效法确定;利用T矩阵方法研究了水平取向的旋转扁椭球体和BC雨滴模型的散射特性,利用Mie理论计算了均匀球的散射特性,比较了半径分别为2 mm和3 mm大小的三种雨滴模型对94 GHz电磁波斜入射时的单次散射相矩阵,以及对频率为30 GHz~100 GHz电磁波的单次散射反照率,最后讨论了半径为0.5 mm~3.5 mm雨滴对35 GHz和94 GHz的后向散射函数。计算结果表明,利用均匀球模拟雨滴将带来较大误差,而利用截面积等效的旋转扁椭球体模型可以较好地模拟雨滴的散射特性。