ポリスチレンラテックスの中性子散乱

2011.3.29; 最終更新日：2014.9.18

市販のポリスチレン(PS)ラテックスからの中性子散乱実験例を使って、中性子散乱でどんなものか紹介しましょう。

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ポリスチレン(PS)ラテックスからの中性子散乱強度曲線の例です。横軸は散乱ベクトル（長さの逆数の物差しで小角領域では散乱角にほぼ比例）、縦軸は散乱強度（微分散乱断面積）です。青丸は溶媒が重水、赤四角は溶媒が軽水の場合です。どちらもラテックスの粒子を表すピークがたくさん現れています。実線は理論散乱曲線で、この曲線が実験結果ともっともよく合うところでのピーク位置から球の半径が約55nm程度であることが分かります。図中、下の方にハッチングした部分は、非干渉性散乱を示しています。重水の場合よりも、軽水の場合の方が強度は数十倍大きいため、軽水を溶媒としたときには、３次のピークはバックグラウンドに埋もれてしまい、せっかくの散乱情報が消えてしまっています。このことからも、溶媒は重水（重水素化化合物）がお勧めです。