Entwicklung und Bau einer Anlage zur Durchführung von statischen Kleinwinkellichtstreuuntersuchungen an Polymerlösungen und -gelen:
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Berlin
Logos-Verl.
2013
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INHALT
INHALT IX
VERZEICHNIS DER VERWENDETEN ABKUERZUNGEN XII
VERZEICHNIS DER VERWENDETEN SYMBOLE XIV
ZUSAMMENFASSUNG XIX
SUMMARY XXII
1 EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG 1
2 THEORETISCHER TEIL 3
2.1 POLYMERSYSTEME 3
2.1.1 THERMODYNAMISCHE BETRACHTUNG VON POLYMERLOESUNGEN 4
2.1.1.1 THERMODYNAMISCHE BESCHREIBUNG IDEALER LOESUNGEN 5
2.1.1.2 BESCHREIBUNG IDEALER LOESUNGEN MITHILFE DER STATISTISCHEN
THERMODYNAMIK 7
2.1.1.3 REALE LOESUNGEN 9
2.1.1.4 IDEALE POLYMERLOESUNGEN 11
2.1.1.5 KONZENTRATIONSBEREICHE POLYMERER LOESUNGEN 15
2.1.1.6 REALE POLYMERLOESUNGEN 17
2.1.1.7 BESCHREIBUNG HALBVERDUENNTER POLYMERLOESUNGEN MIT DER SCALING
THEORIE 22
2.1.2 POLYELEKTROLYTSYSTEME 24
2.1.2.1 ELEKTROLYTE 24
2.1.2.2 POLYELEKTROLYTE 26
2.1.2.3 POLYELEKTROLYTLOESUNGEN 29
2.1.3 POLYMERNETZWERKE 35
2.1.3.1 CHEMISCHE UND PHYSIKALISCHE VERNETZUNG 36
2.1.3.2 VERNETZUNGSGRAD 38
2.1.3.3 PRINZIPIEN CHEMISCHER VERNETZUNG 40
2.1.3.4 POLYELEKTROLYTNETZWERKE 42
2.1.3.5 GELE UND DEREN QUELLUNG 43
2.1.3.6 THEORETISCHE BESCHREIBUNG IDEALER POLYMERNETZWERKE 46
2.1.3.7 INHOMOGENITAETEN IN POLYMERNETZWERKEN 48
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2.1.3.8 THEORETISCHE BESCHREIBUNG REALER POLYMERNETZWERKE 49
2.1.3.9 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN IDEALELASTISCHER KOERPER 50
2.1.3.10 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN GUMMIELASTISCHER KOERPER 51
2.1.3.11 STATISTISCHE THEORIE DER GUMMIELASTIZITAET 53
2.2 LICHTSTREUUNG 62
2.2.1 STATISCHE LICHTSTREUUNG AN KLEINEN TEILCHEN 65
2.2.2 STATISCHE LICHTSTREUUNG IDEALER LOESUNGEN 74
2.2.3 STATISCHE LICHTSTREUUNG REALER LOESUNGEN 77
2.2.4 STATISCHE LICHTSTREUUNG AN GROSSEN MOLEKUELEN 84
2.2.5 STATISCHE LICHTSTREUUNG HALBVERDUENNTER POLYMERLOESUNGEN 91
2.2.6 STATISCHE LICHTSTREUUNG AN POLYMERNETZWERKEN 94
2.3 BEUGUNG AM EINFACHSPALT 98
3 ENTWICKLUNG UND BAU DER MESSAPPARATUR 101
3.1 DIE MESSKUEVETTEN 101
3.1.1 AUFBAU DER MESSKUEVETTEN 102
3.1.2 BEFUELLUNG DER MESSKUEVETTEN 105
3.1.3 UEBERPRUEFUNG UND OPTIMIERUNG DER MESSKUEVETTEN 106
3.1.4 APPLIKATION VON TEMPERATURSENSOREN 113
3.2 DIE ANLAGE ZUR DURCHFUEHRUNG DER KLEINWINKELLICHTSTREUEXPERIMENTE 115
3.2.1 GESAMTKONZEPTION DER ANLAGE 115
3.2.2 DETEKTIONSSYSTEME 118
3.2.2.1 PHOTOMULTIPLIER-MESSUNG 119
3.2.2.2 CCD-BILDERFASSUNG UEBER EINE STREUSCHEIBE 122
3.2.3 LASERLICHTQUELLE UND OPTIK 123
3.2.4 PROBENAUFNAHME UND HEIZTISCH 125
3.2.5 PRIMAERSTRAHLAUSLENKUNG UND REFERENZMESSUNG 127
3.2.6 STEUERUNG DER ANLAGE 131
3.2.6.1 HARDWAREVORAUSSETZUNGEN 131
3.2.6.2 SOFTWAREBASIERTE ANLAGENSTEUERUNG 133
4 EXPERIMENTELLER TEIL 137
4.1 SYNTHESE DER HYDROGELE 137
4.2 STATISCHE SCHUBMODULMESSUNG 140
4.2.1 APPARATIVER AUFBAU UND MESSPRINZIP 141
4.2.2 AUSWERTUNG 143
INHALT
4.3 BEUGUNGSEXPERIMENTE AM DRAHT 144
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 146
5.1 GELSYNTHESEN UND STATISCHE SCHUBMODULMESSUNGEN 146
5.2 EINRICHTUNG UND FUNKTIONSNACHWEIS DER LICHTSTREUANLAGE 150
5.2.1 JUSTAGE DES LASERSTRAHLENGANGS 150
5.2.2 NACHWEIS DER KONSTANZ DER INTENSITAET DES LASERS 151
5.2.3 NACHWEIS DER REPRODUZIERBARKEIT DER SCHRITTMOTORPOSITIONIERUNG 152
5.2.4 JUSTAGE DER BESCHLEUNIGUNGSSPANNUNG DES PHOTOMULTIPLIERS 153
5.3 BEUGUNGSEXPERIMENTE AM DRAHT 154
5.4 FAZIT UND AUSBLICK 157
6 LITERATURVERZEICHNIS 159
7 ANHANG 170
7.1 EXPERIMENTALDATEN 170
7.2 TECHNISCHE ZEICHNUNGEN 171
ERKLAERUNG 173
LEBENSLAUF 175 |
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