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高分子相構造解析システム PP-1000 NEW
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小角光散乱法(SALS)を用いて、高分子やフィルムの構造をリアルタイムに、連続的に評価できる装置です。 光源に可視光を使用している為、小角X線散乱(SAXS)や、小角中性子散乱(SANS)装置と比べ、より大きな構造(マイクロメートルオーダー)の評価が可能です。 偏光板を用いたHv散乱測定からは、光学異方性の評価や結晶構造の解析ができ、Vv散乱測定からはポリマーブレンドの評価や、配向特性の解析が行えます。
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- 製品情報
- 原理
- 仕様
- 測定例
- 測定方法比較
製品情報
- 散乱角度0.33～45°の測定を最短10msec※で測定可能
- サブミクロン～数百ミクロンの構造を評価
- 専用のセルで溶液サンプルも測定可能
- Hv散乱、Vv散乱測定をソフト上で簡単に切り替え可能
- 卓上タイプで実験室に設置可能
※HDR機能を使用しない時
- ポリマーブレンドの相分離過程
- ポリマー結晶化過程
- 結晶サイズの算出、結晶成長速度の算出
- 配向状態
- 凝集過程
- 熱硬化過程
- 温度変化時の構造変化
- 延伸による構造変化※
- 紫外線による硬化過程※
※別途相談
- 球晶径 1.3～175μm
- 相関長 0.1～100μm
原理
クロスニコル(偏光子と検光子が直交)で測定をします。
散乱体に光学異方性(複屈折)がある場合、散乱パターンが出現し、高分子の
高次構造体のサイズ、秩序性、配向の評価ができます。
（測定例）結晶性フィルムの球晶径の解析
結晶性高分子で球晶構造を生成している時は、クローバー型のHv散乱像が得られます。
散乱角度は方位角45°で最大となり、横軸に散乱ベクトル(q)、縦軸に散乱強度(Is)をプロットすると、散乱強度が最大となる測定角度θmaxを有する散乱プロファイルが得られます。
このθmaxを用いて、以下の式から球晶半径を求めることができます。
～各散乱パターンの紹介～
パラレルニコル(偏光子と検光子が平行)で測定します。
・ポリマーブレンドの相分離過程の評価
・海島構造の大きさ(相関長)
・粒子径の評価※ など
※ 海島構造の島部分の体積分率が必要
（測定例） 相分離構造の相関長の解析
海島構造のように、不規則な構造を有している時は円型状のVv散乱像が得られます。
サンプルの相関長 ξ は、Debye-Bueche plot (横軸にq 2、縦軸にIs-1/2をプロットしたグラフ)を用いて、求めることができます。
解析は以下の理論式に基づいており、指定した範囲で線形近似した直線の傾きをa、切片をbとすると、相関長は以下の式から求めることができます。
～各散乱パターンの紹介～
仕様
| 測定原理 | 小角光散乱法 | ||
| 光源 | 半導体レーザ （波長785nm） | ||
| 検出器 | CMOSカメラ | ||
| 測定範囲（理論値） | 球晶径 1.3～175μm 相関長 0.1～100μm |
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| ダイナミックレンジ | 120db以上（HDR機能使用） | ||
| 測定散乱角度 | 0.33°～45°（カメラ長に依存） | ||
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| 取得像 | Hv光散乱像、Vv光散乱像 | ||
| 測定スポット | 約1mm | ||
| ビームストッパー | φ3mm | ||
| 測定時間 | 10msec～ ※ | ||
| 電源 | AC100-240V 75VA | ||
| 寸法 | W350×D500×H760（mm） | ||
| データ処理部 | ノートPC（Windows10） |
※HDR機能使用時は100msec～
■ HDR
「High Dynamic Range Imaging」の略。
露出レベルの異なる複数枚の写真を合成する技術
● 冷却加熱ステージ
● 延伸ステージ
※その他のステージ設置に関しても対応可能です。
別途ご相談ください。
測定例
【参考文献】
Motoki Shibata, Tsuyoshi Koga, Koji Nishida, Polymer 178, 121574 (2019)
測定方法比較
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小角光散乱 |
小角X線散乱 |
小角中性子散乱 |
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| プローブ | 可視光 | X線 | 中性子線 |
| 測定範囲 | 1μm ～ 100μm |
1nm ～ 100nm |
1nm ～ 100nm |
| 光源波長 | 数百nm | 数Å | 数Å |
| 特徴 |
・安価で簡便 |
・散乱強度が高い |
・散乱強度が低い |
- 製品情報
- 原理
- 仕様
- 測定例
- 測定方法比較
関連情報
【動画ライブラリ】
・小角光散乱技術とは…？
小角光散乱を用いた測定技術について原理を中心にご紹介いたします。
・球晶のアプリケーションについて
球晶径の説明から測定する方法、実際の測定例を示しながら
管理する必要性についてご紹介します。
・相関長のアプリケーションについて
相関長の説明から測定する方法、実際の測定例を示しながら管理する
必要性についてお話しします。
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