• Keine Ergebnisse gefunden

Suppression of Multiple Scattering

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Aktie "Suppression of Multiple Scattering"

Copied!
2
0
0

Wird geladen.... (Jetzt Volltext ansehen)

Volltext

(1)

Suppression of Multiple Scattering   

 

Dynamic  and  static  light  scattering  experiments are  important tools  for  the investigation and characterization  of structural and dynamic properties of  polymer  solutions,  colloidal  suspensions  or  more  general  multi‐

component  systems.  However,  the  analysis  of  these  experiments  is  restricted  to  low  concentrations  in  order to avoid multiple scattering.  

Several  theories  which  incorporate  multiple  scattering  have  been  proposed.  This  rather  complex  task  requires  the  knowledge  of  experimental details which are often  not known with the required precision.  

A more successful way was the development of new optical methods to suppress the influence of  multiple scattered light experimentally. Different techniques have been proposed and successfully  applied. In our group we use the so‐called one‐beam cross correlation experiment which is based on  the fact that singly scattered light results in a larger coherence area than multiple scattered light. By  placing two detectors at the edge of the coherence area and cross correlating the signals only singly 

scattered light is correlated, while multiply scattered light due to its smaller coherence area is no  longer correlated. 

This technique allows the correct determination of the hydrodynamic radius also of turbid samples. 

In this case a conventional dynamic light scattering experiment (auto correlation) yields values that  are too small. 

This method not only gives the correct dynamic scattering properties, but also reveals the correct  static information. The analysis of the amplitude of the cross correlation function permits the  determination of the differential cross section even for highly turbid suspensions. This could be  demonstrated for spherical latex particles with a diameter of 453 nm. 

The one‐beam cross correlation technique can also be used in depolarized scattering experiments. 

Due to the low depolarized scattering intensities, multiple scattering is as disturbing as in the case of  Mie‐scatters in the vicinity of the minimum of the formfactor function in these experiments. As  model systems we used fluorinated polymer colloids with a spherical shape and internal crystalline 

Figure 1: Hydrodynamic radius of a concentrated (c=0.1 wt.%)  aqueous suspension of latex particles (66 nm, REM) determined by  conventional dynamic light scattering (squares) and the one‐beam  cross correlation technique (circles) 

 

Figure 2:  a)  Scattered  intensity  of  an  aqueous  suspension of 453 nm  latex  particles at  different  concentrations showing the effect of multiple scattering. b) The same scattered intensity multiplied by the  amplitude of the cross correlation function leads to the correct differential cross section. 

(2)

structure (MFA). We demonstrated that even in the case of highly concentrated suspension the  correct particle diameter can be obtained.  

This development in light scattering techniques for turbid samples helps to close the concentration  gap between light scattering and x‐ray scattering studies.  

References: 

[1] J.‐M. Schröder and S. Wiegand, Suppression of multiple scattering in a depolarized light  scattering experiment using the one‐beam set‐up, Soft Materials, 1(2003), p.55‐63   

[2] J.‐M. Schröder and S. Wiegand, Experimental suppression of multiple scattering: Effect  on dynamic and static scattering data, Physical Chemistry Chemical Physics 2 (2000)  1493‐1495.  

[3] J.‐M. Schröder, S. Wiegand, L.B. Aberle, M. Kleemeier and W. Schröer, Experimental  determination of singly scattered light close to the critical point in a polystyrene‐

cyclohexane mixture, Physical Chemistry Chemical Physics 1 (1999) 3287‐3292.  

Figure 3: a) Decay rate for a dilute solution (c=2 wt.%) of MFA particles plotted against the square of  the scattering vector. particle diameter of 136 nm is found. b) The same plot for highly  concentrated sample (c=17 wt.%) shows, that the auto correlation function yields a diameter of 84 nm,  while the cross correlation function results in the correct value of 138 nm. 

Referenzen

ÄHNLICHE DOKUMENTE

P’ ∩ E is not empty => unproved operation (potential run-time error) Thanks to increasing processor performance and new, very effective methods to statically represent

Flow schemes with strict block structuring guarantee the above control flow properties almost for free: On condition that some fairness assumptions are met (e.g., no infinite

Many languages are deemed suitable for programming web applications. Some offer spe- cial support for creating and manipulating HTML or XML documents as well as APIs for connecting

Peetre, Rectification ` a l’article “Une caract´ erisation abstraite des op´ erateurs diff´ erentiels” Math.. Friedrichs, On the differentiability of the solutions of linear

This paper presents our first experiments on transferring of the linguistic knowledge between two HPSG-oriented resources of Bulgarian with the aim to disambiguate the analyses

(l atreille 1802a: p. 339), “Ainsi les animaux évertébrés et pédigères se divisent en trois classes: crustacés, arach- nides et insectes” [Invertebrate and legged animals can

A. Tick the correct answers. What does Nick do with the first part of the instructions?.. a) He throws it away b) He

The aim of the present study is to build a simplified model for active vibration control with sampling delay of a suspended cable exposed to periodic excitation, and to investigate