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动态光散射是研究大分子在液体中动态行为的方法

发布时间:2021-09-27      点击次数:27
  动态光散射是研究大分子和亚微米颗粒在液体中动态行为的有效方法。通过测量悬浮液中散射粒子产生的散射光中的微小频移和角度依赖性,可以获得表征高分子结构的丰富信息,也可以获得纳米微粒的平均流体力学半径和粒度分布。随着激光、微电子和计算机技术的发展,动态光散射技术得到了广泛的应用。由于散射光的频移很小(1-106Hz),用传统的光谱分析法难以分辨,所以在动态光散射实验中采用光子相关谱法来获得散射光的频移
  在动态光散射过程中,散射区内的每一个微粒使入射光发生散射,每一个微粒可视为一个二次光源。由于微粒的无规则热运动,使这些散射光的相位随机变化,故散射区可视为一个准单色非相干扩展光源。散射光场是所有微粒产生的散射光的叠加。随着散射微粒的无规则热运动,空间任意点的散射光场也将随机地涨落,正是这些涨落信号中,带有散射微粒的动力学信息。PMT要探测的有用信号也就是这些涨落。如果PMT探测到的信号中这些涨落不明显或被淹没,即信噪比很低,则测量是无意义的。
  散射场可以视为由诸散射微粒发出的散射光的干涉场。某一时刻在空间某一点将有确定的干涉极大或极小。当然由于散射微粒的无规则热运动,这些极大和极小也是随机变化的,这就是散射场的随机涨落。如果PMT的响应时间小于散射场随机涨落的时间,PMT就能把这些涨落记录下来。如果PMT接收面积较大,同时接收到多个干涉极大,则由于这些极大的随机变化,会使PMT的输出信号趋于平坦,反映不出散射光场的涨落。当PMT仅接收到一个干涉极大时,输出信号的涨落将明显。所以,在设计光子相关谱测量系统时,要遵循这样一个原则,即:限制PMT的有效接收面积使其恰能接收到诸散射颗粒的散射光形成的一个干涉极大到相邻的干涉极小。当PMT的有效接收面积大于或小于该面积时,信号的信噪比均将下降。这就是对光子相关谱测量系统空间相干性要求的物理本质。
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