気液界面局所構造観察のための光反射光散乱同時測定装置の開発

液体表面の局所的な性質に関する知見を得るために、反射率測定法と動的光散乱法を効果的に組み合わせた装置の開発を目指している。ブリュースター角近傍角度走査リフレクトメトリと透過散乱光利用型表面動的光散乱法を並置し両者のプローブビームを膜上にて一致させた装置を組み立てた。2つの手法のビームスポットを界面にて一致させるためには、レンズ・ミラーなどの位置・角度調整が重要であるので、そのための調整手順を検討した。典型的なL膜のひとつであるステアリン酸L膜をサーキュレータで温度制御することにより、希薄相と凝集相の共存に起因するとされる不均一構造を出現させる。膜上で光が照射された部分(直径100μm〜2mm)の反射率あるいは表面波伝播特性を知ることができるため、例えば、ひとつの膜の、ある部分と別の部分とで性質が異なっていることを証明することができる。反射率には膜の厚さが、表面波伝播特性には膜の弾性が、それぞれ強く影響する。希薄な部分をレーザ光が照射しているとき、反射率測定結果からは膜厚が小さく評価されるはずであり、表面波伝播特性測定結果からは弾性が小さく評価されるはずである。凝集している部分は逆に膜厚も弾性も大きいはずである。このような対応関係が常に成立していることついて、組み立てた装置を、反射率の高低に応じて光散乱データ収集のON/OFFを切り替える仕様の反射率参照型動的光散乱測定装置として用いることにより、確認することができた。

液体表面の局所的な性質に関する知見を得るために、反射率測定法と動的光散乱法を効果的に組み合わせた装置の開発を目指している。ブリュースター角近傍角度走査リフレクトメトリと透過散乱光利用型表面動的光散乱法を並置し両者のプローブビームを膜上にて一致させた装置を組み立てた。2つの手法のビームスポットを界面にて一致させるためには、レンズ・ミラーなどの位置・角度調整が重要であるので、そのための調整手順を検討した。典型的なL膜のひとつであるステアリン酸L膜をサーキュレータで温度制御することにより、希薄相と凝集相の共存に起因するとされる不均一構造を出現させる。膜上で光が照射された部分(直径100μm〜2mm)の反射率あるいは表面波伝播特性を知ることができるため、例えば、ひとつの膜の、ある部分と別の部分とで性質が異なっていることを証明することができる。反射率には膜の厚さが、表面波伝播特性には膜の弾性が、それぞれ強く影響する。希薄な部分をレーザ光が照射しているとき、反射率測定結果からは膜厚が小さく評価されるはずであり、表面波伝播特性測定結果からは弾性が小さく評価されるはずである。凝集している部分は逆に膜厚も弾性も大きいはずである。このような対応関係が常に成立していることついて、組み立てた装置を、反射率の高低に応じて光散乱データ収集のON/OFFを切り替える仕様の反射率参照型動的光散乱測定装置として用いることにより、確認することができた。