第27回大塚電子　散乱研究会資料 (2015.11.20)

質問などございましたら、お気軽に柴山研の問い合わせフォームよりご意見下さい。

A．動的光散乱による分布解析

　資料ダウンロード

B．解析実習

手順１．ファイルをダウンロード(Windows)、ダウンロード(Mac)
解凍すると、
　１．相関関数（粒径小）、
　２．相関関数（粒径大）、
　３．相関関数（粒径小＋大）、
　４．CONTIN（粒径小＋大）
の四種類のファイルがある。

手順２．相関関数（粒径小）のファイルをグラフ解析ソフト（Excel, igor等）で開く
Excelユーザーが多いと思われるので、以下はMicrosoft Excelを用いた解析手順に従って進める。

手順３．二行のデータ列（左：緩和時間[s]、右：強度-強度相関関数[g⁽²⁾(τ)-1]）をプロットする
・キュムラント解析を行うために、縦軸（g⁽²⁾(τ)-1）の自然対数をとる。（logではなくln）（第27回散乱研究会テキスト参照）
・プロットは、linearでよい。

手順４．τ=0から初期緩和まで直線近似により傾きを求める
Excelを用いた場合、
・初期緩和までのデータを切り取り必要なデータ点のみをプロットする。
・グラフ上でデータ点をプロットし、右クリックから近似曲線を選び、線形近似を選ぶ。（グラフに数式を表示するにチェックを入れて下さい。）
・得られた直線の傾きが「2Γ（ガンマ）[s]」である。（g⁽²⁾(τ)-1でプロットしていることに注意！！）

手順５．近似曲線より得られたΓ[s]を用いて、拡散係数Dを求める
・まずは、散乱ベクトルqを計算する。屈折率n=1.332、波長λ=632.8[nm]、散乱角θ=90°である。
　
・拡散係数D=Γ/q²を計算する。単位に注意！

手順６．流体力学的半径を算出する
・ここで、k=ボルツマン定数[J/K]、温度T=298[K]、溶媒粘度η=0.89[cP=mPa・s]である。

手順７．２．相関関数（粒径大）、３．相関関数（粒径小＋大）についても同様の解析を行う

ここまでで、粒径小、粒径大、粒径小＋粒径大の流体力学敵半径Rhは求められましたか？
カタログ値で、粒径小は直径50nm、粒径大は直径596nmです。

しかし、３．粒径小と粒径大の混合液ではキュムラント解析では、それぞれのサイズが求められなかったかと思います。
強度-強度相関関数がきれいに分離できていない場合は、サイズの大きな散乱体の結果が得られます。

そこで、ファイル４．CONTINの結果をプロットしてみて下さい。

手順８．CONTIN法により多成分系の解析を行う
・横軸に、左データ：Γ^-1[s]、縦軸に右データ：分布関数（G(Γ^-1)）をプロットする。
・Γ^-1のピーク値を求める。
・Γ^-1_peakよりRhを計算する。

CONTIN法を用いるときれいに二成分が抽出でき、粒径を見積もることができます。