本書共分七章，分別介紹了小角中子散射、小角X射線散射、正電子湮滅譜、太赫茲時域光譜、和頻振動光譜、光學超分辨率顯微術、反相氣相色譜等技術的基本原理、儀器設備結(jié)構(gòu)以及它們在高分子材料研究方面的應用情況。
目錄
前言
第1章 小角中子散射 1
1.1 中子散射基本理論 1
1.1.1 相干散射長度 2
1.1.2 散射截面 3
1.1.3 基本散射方程 4
1.1.4 散射函數(shù)計算方法 7
1.1.5 散射強度 8
1.2 確定高斯鏈結(jié)構(gòu)的理論 9
1.2.1 自由連接鏈的末端距和回轉(zhuǎn)半徑 10
1.2.2 使用小角度中子束的原因 12
1.2.3 對比度與氘化處理 13
1.2.4 Debye結(jié)構(gòu)函數(shù)與Guinier公式 15
1.2.5 高分子溶液的滲透壓 17
1.2.6 實驗數(shù)據(jù)分析方法 18
1.3 高含量氘標記法 20
1.3.1 濃溶液體系散射理論 20
1.3.2 同位素餛合體系散射理論 21
1.3.3 氘標記引起的擾動 21
1.4 測定非稀溶液中鏈結(jié)構(gòu)的實驗 22
1.4.1 本體體系 22
1.4.2 濃溶液體系 24
1.4.3 半稀溶液體系 25
1.5 測定溶液中嵌段共聚物球形膠束的結(jié)構(gòu) 26
1.5.1 膠束散射理論 26
1.5.2 核-殼膠束的形狀因子 27
1.5.3 核-高斯鏈膠束模型 28
主要參數(shù) 29
參考文獻 30
第2章 小角X射線散射 32
2.1 小角X射線散射基礎 32
2.1.1 散射角度 33
2.1.2 散射基礎理論 33
2.1.3 相關函數(shù)與散射強度 36
2.1.4 散射體和散射現(xiàn)象的倒易關系 38
2.2 理論和模型方法 41
2.2.1 Debye-Bueche統(tǒng)計理論 41
2.2.2 傅里葉變換法 43
2.2.3 —維相關函數(shù) 44
2.2.4 散射統(tǒng)計 47
2.3 實驗條件和數(shù)據(jù)處理 51
2.3.1 實驗條件 52
2.3.2 數(shù)據(jù)處理 53
2.4 小角X射線散射的應用 57
2.4.1 微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析 57
2.4.2 聚合物取向與形變 62
2.4.3 聚合空洞化 64
2.4.4 分形維數(shù) 66
主要參數(shù) 67
參考文獻 68
第3章 正電子湮滅譜 71
3.1 正電子及其與材料的作用 71
3.1.1 正電子 71
3.1.2 正電子與材料的作用 72
3.2 正電子源及探測Y光子的方法 73
3.2.1 正電子源 73
3.2.2 探測Y光子的方法 74
3.3 正電子湮滅壽命譜儀的原理 74
3.3.1 基本原理 74
3.3.2 快-快符合 PALS 75
3.3.3 快-慢符合 PALS 76
3.4 湮滅壽命組成與連續(xù)譜 77
3.4.1 離散湮滅壽命組成 77
3.4.2 連續(xù)湮滅譜 79
3.5 PALS表征高分子材料的自由體積 79
3.5.1 o-Ps壽命和自由體積空洞尺寸關系 79
3.5.2 自由體積分布函數(shù) 81
3.5.3 高分子材料的PALS實驗 82
3.6 正電子湮滅多普勒展寬能譜和角關聯(lián)譜 84
3.6.1 正電子湮滅多普勒展寬能譜 84
3.6.2 正電子湮滅角關聯(lián)譜 90
參考文獻 91
第4章 太赫茲時域光譜 92
4.1 太赫茲光波的特點 92
4.2 透射式太赫茲時域光譜儀 93
4.2.1 光譜儀的主要部件 93
4.2.2 光譜儀工作原理 100
4.3 樣品的太赫茲光譜參數(shù) 101
4.3.1 光譜參數(shù) 101
4.3.2 樣品中的回波 103
4.3.3 水的太赫茲吸收光譜 105
4.4 透射式THz-TDS在高分子方面的應用 107
4.4.1 高分子材料的太赫茲光譜特征 107
4.4.2 超寬帶透射式THz-TDS 110
4.5 反射式THz-TDS及在高分子方面的應用 112
4.5.1 反射式THz-TDS譜儀的結(jié)構(gòu) 112
4.5.2 高分子溶脹的實時測量 113
4.5.3 太赫茲時域衰減全反射光譜 116
4.6 太赫茲橢偏儀 117
4.6.1 THz-SE的結(jié)構(gòu)與原理 118
4.6.2 THz-SE 的應用 119
4.7 太赫茲成像 119
4.7.1 太赫茲時域光譜成像技術 120
4.7.2 連續(xù)波成像技術 120
4.7.3 太赫茲衍射成像方法 121
4.7.4 太赫茲成像的應用 122
參考文獻 123
第5章 和頻振動光譜 125
5.1 和頻光產(chǎn)生的原理 125
5.1.1 和頻振動光譜原理簡介 125
5.1.2 非線性光學及和頻光的產(chǎn)生原理 126
5.2 光束與界面間的作用 127
5.3 和頻公式 130
5.3.1 和頻光的幾何路線公式 130
5.3.2 表面約束坐標系下的誘導極化 131
5.3.3 入射電場產(chǎn)生的表面電場 132
5.3.4 誘導極化產(chǎn)生的和頻光電場 133
5.3.5 二階非線性極化率 134
5.4 和頻公式的實驗意義 137
5.4.1 表面特異性 137
5.4.2 共振和非共振極化率 138
5.5 和頻光譜的解釋 143
5.5.1 振動共振 143
5.5.2 界面構(gòu)象 145
5.5.3 極性取向 146
5.5.4 分子傾斜角 148
5.6 和頻光譜建模 149
5.6.1 建模原因 149
5.6.2 簡單洛倫茲模型 150
5.7 反射和頻光譜 151
5.7.1 主要原理 151
5.7.2 儀器結(jié)構(gòu) 153
5.7.3 棱鏡類型和基體材料 156
5.7.4 光譜中的噪聲 157
5.8 和頻光譜用于高分子界面研究 158
5.8.1 高分子與水的界面 158
5.8.2 高分子與金屬的界面 161
主要參數(shù) 163
參考文獻 164
第6章 光學超分辨率顯微術 166
6.1 阿貝衍射極限 166
6.1.1 衍射極限產(chǎn)生的原因 166
6.1.2 突破衍射極限的方法 167
6.2 坐標定向顯微術 171
6.2.1 STED原理 171
6.2.2 STED結(jié)構(gòu) 172
6.3 坐標隨機顯微術 173
6.3.1 坐標隨機顯微術與STED的差別 173
6.3.2 坐標隨機顯微術的成像原理 174
6.3.3 PALM 技術 174
6.3.4 STORM技術 175
6.3.5 其他技術 176
6.4 三維成像OSRM技術 177
6.4.1 衍射限制的3D成像技術 177
6.4.2 坐標定向3D成像技術 178
6.4.3 坐標隨機3D成像技術 179
6.5 用于高分子研究的OSRM熒光探針 180
6.5.1 表征探針的參數(shù) 180
6.5.2 各種OSRM技術中的探針性質(zhì) 184
6.5.3 探針成分類型 185
6.6 OSRM在高分子研究中的應用 191
6.6.1 聚合領域 191
6.6.2 溶液中的行為 193
6.6.3 本體中的行為 194
6.6.4 結(jié)晶領域 196
6.6.5 凝膠中的行為 196
6.6.6 相變領域 197
參考文獻 198
第7章 反相氣相色譜 201
7.1 基本原理與基本參數(shù) 201
7.1.1 基本原理與方法 201
7.1.2 基本參數(shù) 202
7.2 表面色散自由能 204
7.2.1 探針 204
7.2.2 Dorris-Gray方法 205
7.2.3 Schultz方法 206
7.2.4 Dorris-Gray和Schultz方法的關系 208
7.3 路易斯酸堿常數(shù) 210
7.3.1 有機液體的路易斯酸堿性 210
7.3.2 測量與計算方法 211
7.4 溶劑與高分子間的作用參數(shù) 216
7.4.1 溶劑分子的無限稀釋擴散系數(shù) 216
7.4.2 溶劑的無限稀釋質(zhì)量分數(shù)活度系數(shù) 219
7.4.3 Flory相互作用參數(shù) 222
7.5 高分子的溶解度參數(shù) 223
7.5.1 Hilderbrand 溶解度參數(shù) 223
7.5.2 Hansen溶解度參數(shù) 224
7.6 高分子間的相互作用參數(shù) 226
主要參數(shù) 228
參考文獻 230
新書資訊