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濁度によらない新しい動的光散乱測定技術の高分解能化および周波数領域拡張の実現

不依赖于浊度的新型动态光散射测量技术实现更高分辨率和频率范围扩展

基本信息

批准号：
20K04505
负责人：
高木晋作
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Tokyo City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

白濁した試料中の粒子の運動を動的光散乱法で研究しようとすると、光が多重散乱されるため、測定結果（スペクトル）が歪んでしまう弊害があった。われわれが開発した新しい測定法は、多重散乱が強く起こる白濁試料に対しても多重散乱成分を完全に排除した分光が可能であるが、白濁試料中の粒子運動を調べるのに必要な低周波数領域では、より高い周波数分解能を必要とした。そこで、本研究では二重ロックイン検出を用いた測定法の高分解能化および低周波数領域への拡張を図った。本研究に必須のレーザー光源が不調であったため、当該年度の大半で実験ができずにいたが、その間、二重ロックイン検出法の理論の構築を進めるとともに、これまでの測定結果をCole-Coleプロットで解析した。このCole-Coleプロットによるこれまでの測定結果の解析を進める過程で、界面活性剤水溶液のつくるミセル粒子の散乱スペクトルの形状が、単分散コロイド懸濁液の散乱スペクトルと比較して歪んでいることが見いだされた。さらなる解析から、誘電緩和分光において緩和時間に分布がある系でみられるDavidson-Cole型の現象論的フィッティング関数と類似の関数を仮定することでより精確な評価が可能であることがわかった。これまでDavidson-Cole型フィッティング関数は波数依存性を示さないと考えられてきたが、本研究により「波数依存型Davidoson-Cole関数」が初めて提唱されることになる。ただし、Davidson-Cole関数による評価に対しても、低周波数領域のデータ点数不足が課題である。この解決には本研究の高分解能化が必須であり、レーザー光源が新調されたため残りの期間で精力的に研究を進めたい。

Study of particle motion in white turbidity samples by light scattering method, measurement results of multiple light scattering, and damage The new method of determination is necessary for the modulation of particle motion in the low frequency domain and for the high frequency domain. In this study, we developed a method for measuring the high resolution energy and low frequency bands. This study requires that the light source is not adjusted, and that the theoretical construction of the method of detection is advanced when most of the year is completed. The analysis of the measurement results of this Cole-Cole suspension is carried out in the process of separation of particles in aqueous solutions of surfactants, separation of particles in aqueous solutions of surfactants, separation of particles in aqueous suspensions of surfactants, and comparison of separation of particles in aqueous solutions of surfactants. The distribution of relaxation time in induced relaxation spectroscopy is determined by Davidson-Cole phenomenological theory. This paper presents the results of the Davidson Cole model and the wave number dependence model. For example, Davidson-Cole is not enough. The solution is to improve the decomposition efficiency of the light source and improve the energy level of the light source.