廣角激光光散射儀采用TurboCorr數(shù)字相關(guān)器,通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射的方法可以測(cè)量小至1nm的納米顆粒分布情況,通過(guò)靜態(tài)光散射的方法可測(cè)量高分子材料的Zimm、Berry、Debye曲線、分子量、均方根回旋半徑及第二維里系數(shù)。經(jīng)國(guó)內(nèi)外眾多頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室使用,證明BI-200SM是研究聚合物、膠束、微乳液以及復(fù)雜溶液等體系最理想的測(cè)試儀器。
測(cè)量原理:
一束光通過(guò)介質(zhì)時(shí),在入射光方向以外的各個(gè)方向也能觀察到光強(qiáng)的現(xiàn)象稱(chēng)為光散射現(xiàn)象。光波的電場(chǎng)振動(dòng)頻率很高,約為1015/s數(shù)量級(jí),而原子核的質(zhì)量大,無(wú)法跟著電場(chǎng)進(jìn)行振動(dòng),這樣被迫振動(dòng)的電子就成為二次波源,向各個(gè)方向發(fā)射電磁波,也就是散射光。因此,散射光是二次發(fā)射光波。介質(zhì)的散射光強(qiáng)應(yīng)是各個(gè)散射質(zhì)點(diǎn)的散射光波幅的加和。光散射法研究高聚物的溶液性質(zhì)時(shí),溶液濃度比較稀,分子間距離較大,一般情況下不產(chǎn)生分子之間的散射光的外干涉。若從分子中某一部分發(fā)出的散射光與從同一分子的另一部分發(fā)出的散射光相互干涉,稱(chēng)為內(nèi)干涉。假若溶質(zhì)分子尺寸比光波波長(zhǎng)小得多時(shí),溶質(zhì)分子之間的距離比較大,各個(gè)散射質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的散射光波是不相干的;假如溶質(zhì)分子的尺寸與入射光在介質(zhì)里的波長(zhǎng)處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí),那末同一溶質(zhì)分子內(nèi)各散射質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的散射光波就有相互干涉,這種內(nèi)干涉現(xiàn)象是研究大分子尺寸的基礎(chǔ)。
1、動(dòng)態(tài)光散射(DLS)功能:
動(dòng)態(tài)光散射又被稱(chēng)為光子相關(guān)譜法(PCS)或者準(zhǔn)彈性光散射法,該方法使用自相關(guān)方程,自相關(guān)方程中包含了懸浮顆粒或者溶液中高分子的擴(kuò)散系數(shù)的平均值及其分布等信息。
從擴(kuò)散系數(shù)的分布中可以得到:
a、粒度大小及其分布;
b、其它動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
2、靜態(tài)光散射(SLS)功能:
對(duì)于懸浮于液體中的顆粒,利用Mie散射形成光強(qiáng)與角度的函數(shù)關(guān)系,從而得到顆粒粒度大小與形狀的信息。對(duì)于高分子溶液,光強(qiáng)與角度、濃度形成的依賴(lài)關(guān)系,利用Zimm圖可以得到以下參數(shù):
a、Mw絕對(duì)重均分子量;
b、Rg均方根回旋半徑或均方末端矩;
c、A2第二維里系數(shù)。
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