本书共分七章，分别介绍了小角中子散射、小角X射线散射、正电子湮灭谱、太赫兹时域光谱、和频振动光谱、光学超分辨率显微术、反相气相色谱等技术的基本原理、仪器设备结构以及它们在高分子材料研究方面的应用情况。
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目录
前言
第1章 小角中子散射 1
1.1 中子散射基本理论 1
1.1.1 相干散射长度 2
1.1.2 散射截面 3
1.1.3 基本散射方程 4
1.1.4 散射函数计算方法 7
1.1.5 散射强度 8
1.2 确定高斯链结构的理论 9
1.2.1 自由连接链的末端距和回转半径 10
1.2.2 使用小角度中子束的原因 12
1.2.3 对比度与氘化处理 13
1.2.4 Debye结构函数与Guinier公式 15
1.2.5 高分子溶液的渗透压 17
1.2.6 实验数据分析方法 18
1.3 高含量氘标记法 20
1.3.1 浓溶液体系散射理论 20
1.3.2 同位素馄合体系散射理论 21
1.3.3 氘标记引起的扰动 21
1.4 测定非稀溶液中链结构的实验 22
1.4.1 本体体系 22
1.4.2 浓溶液体系 24
1.4.3 半稀溶液体系 25
1.5 测定溶液中嵌段共聚物球形胶束的结构 26
1.5.1 胶束散射理论 26
1.5.2 核-壳胶束的形状因子 27
1.5.3 核-高斯链胶束模型 28
主要参数 29
参考文献 30
第2章 小角X射线散射 32
2.1 小角X射线散射基础 32
2.1.1 散射角度 33
2.1.2 散射基础理论 33
2.1.3 相关函数与散射强度 36
2.1.4 散射体和散射现象的倒易关系 38
2.2 理论和模型方法 41
2.2.1 Debye-Bueche统计理论 41
2.2.2 傅里叶变换法 43
2.2.3 —维相关函数 44
2.2.4 散射统计 47
2.3 实验条件和数据处理 51
2.3.1 实验条件 52
2.3.2 数据处理 53
2.4 小角X射线散射的应用 57
2.4.1 微观结构参数的分析 57
2.4.2 聚合物取向与形变 62
2.4.3 聚合空洞化 64
2.4.4 分形维数 66
主要参数 67
参考文献 68
第3章 正电子湮灭谱 71
3.1 正电子及其与材料的作用 71
3.1.1 正电子 71
3.1.2 正电子与材料的作用 72
3.2 正电子源及探测Y光子的方法 73
3.2.1 正电子源 73
3.2.2 探测Y光子的方法 74
3.3 正电子湮灭寿命谱仪的原理 74
3.3.1 基本原理 74
3.3.2 快-快符合 PALS 75
3.3.3 快-慢符合 PALS 76
3.4 湮灭寿命组成与连续谱 77
3.4.1 离散湮灭寿命组成 77
3.4.2 连续湮灭谱 79
3.5 PALS表征高分子材料的自由体积 79
3.5.1 o-Ps寿命和自由体积空洞尺寸关系 79
3.5.2 自由体积分布函数 81
3.5.3 高分子材料的PALS实验 82
3.6 正电子湮灭多普勒展宽能谱和角关联谱 84
3.6.1 正电子湮灭多普勒展宽能谱 84
3.6.2 正电子湮灭角关联谱 90
参考文献 91
第4章 太赫兹时域光谱 92
4.1 太赫兹光波的特点 92
4.2 透射式太赫兹时域光谱仪 93
4.2.1 光谱仪的主要部件 93
4.2.2 光谱仪工作原理 100
4.3 样品的太赫兹光谱参数 101
4.3.1 光谱参数 101
4.3.2 样品中的回波 103
4.3.3 水的太赫兹吸收光谱 105
4.4 透射式THz-TDS在高分子方面的应用 107
4.4.1 高分子材料的太赫兹光谱特征 107
4.4.2 超宽带透射式THz-TDS 110
4.5 反射式THz-TDS及在高分子方面的应用 112
4.5.1 反射式THz-TDS谱仪的结构 112
4.5.2 高分子溶胀的实时测量 113
4.5.3 太赫兹时域衰减全反射光谱 116
4.6 太赫兹椭偏仪 117
4.6.1 THz-SE的结构与原理 118
4.6.2 THz-SE 的应用 119
4.7 太赫兹成像 119
4.7.1 太赫兹时域光谱成像技术 120
4.7.2 连续波成像技术 120
4.7.3 太赫兹衍射成像方法 121
4.7.4 太赫兹成像的应用 122
参考文献 123
第5章 和频振动光谱 125
5.1 和频光产生的原理 125
5.1.1 和频振动光谱原理简介 125
5.1.2 非线性光学及和频光的产生原理 126
5.2 光束与界面间的作用 127
5.3 和频公式 130
5.3.1 和频光的几何路线公式 130
5.3.2 表面约束坐标系下的诱导极化 131
5.3.3 入射电场产生的表面电场 132
5.3.4 诱导极化产生的和频光电场 133
5.3.5 二阶非线性极化率 134
5.4 和频公式的实验意义 137
5.4.1 表面特异性 137
5.4.2 共振和非共振极化率 138
5.5 和频光谱的解释 143
5.5.1 振动共振 143
5.5.2 界面构象 145
5.5.3 极性取向 146
5.5.4 分子倾斜角 148
5.6 和频光谱建模 149
5.6.1 建模原因 149
5.6.2 简单洛伦兹模型 150
5.7 反射和频光谱 151
5.7.1 主要原理 151
5.7.2 仪器结构 153
5.7.3 棱镜类型和基体材料 156
5.7.4 光谱中的噪声 157
5.8 和频光谱用于高分子界面研究 158
5.8.1 高分子与水的界面 158
5.8.2 高分子与金属的界面 161
主要参数 163
参考文献 164
第6章 光学超分辨率显微术 166
6.1 阿贝衍射极限 166
6.1.1 衍射极限产生的原因 166
6.1.2 突破衍射极限的方法 167
6.2 坐标定向显微术 171
6.2.1 STED原理 171
6.2.2 STED结构 172
6.3 坐标随机显微术 173
6.3.1 坐标随机显微术与STED的差别 173
6.3.2 坐标随机显微术的成像原理 174
6.3.3 PALM 技术 174
6.3.4 STORM技术 175
6.3.5 其他技术 176
6.4 三维成像OSRM技术 177
6.4.1 衍射限制的3D成像技术 177
6.4.2 坐标定向3D成像技术 178
6.4.3 坐标随机3D成像技术 179
6.5 用于高分子研究的OSRM荧光探针 180
6.5.1 表征探针的参数 180
6.5.2 各种OSRM技术中的探针性质 184
6.5.3 探针成分类型 185
6.6 OSRM在高分子研究中的应用 191
6.6.1 聚合领域 191
6.6.2 溶液中的行为 193
6.6.3 本体中的行为 194
6.6.4 结晶领域 196
6.6.5 凝胶中的行为 196
6.6.6 相变领域 197
参考文献 198
第7章 反相气相色谱 201
7.1 基本原理与基本参数 201
7.1.1 基本原理与方法 201
7.1.2 基本参数 202
7.2 表面色散自由能 204
7.2.1 探针 204
7.2.2 Dorris-Gray方法 205
7.2.3 Schultz方法 206
7.2.4 Dorris-Gray和Schultz方法的关系 208
7.3 路易斯酸碱常数 210
7.3.1 有机液体的路易斯酸碱性 210
7.3.2 测量与计算方法 211
7.4 溶剂与高分子间的作用参数 216
7.4.1 溶剂分子的无限稀释扩散系数 216
7.4.2 溶剂的无限稀释质量分数活度系数 219
7.4.3 Flory相互作用参数 222
7.5 高分子的溶解度参数 223
7.5.1 Hilderbrand 溶解度参数 223
7.5.2 Hansen溶解度参数 224
7.6 高分子间的相互作用参数 226
主要参数 228
参考文献 230
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