Yazarlar, bu süre de Ulusal Araştırma Konseyi gibi destek sırasında Nötron Araştırma MSS numaralı işbirliği anlaşması # kısmi finansmanı için 70NANB12H239 hibe NIST Merkezini kabul etmek istiyorum. Bazı ticari ekipman, alet veya maddeleri yeterince deneysel prosedür belirtmek amacıyla bu yazıda tanımlanır. Böyle kimlik Standartlar ve Teknoloji Ulusal Enstitüsü tarafından öneri veya onayını ima etmek amaçlanmamıştır, ne de malzeme veya belirlenen teçhizat mutlaka bir amaç için mevcut en iyi olduğunu ima etmek amaçlanmıştır.

1. SANS ışın-hattı üzerine Reometre Montaj NOT: adlandırılmış bileşenlerin tanımları için Bkz. Şekil 1 <ol><li> reometreye güç kapalıysa dönüştürücü kilitli ve motor hava yatağı koruyucusu yüklü olduğundan emin olun. nötron demeti kapatın ve fırın kapağını kapatın. </li><li> , Burnu kaldırmak, masanın üzerine geniş taban plakasını takın pencere yükleyin ve kabloların dolaşma yoktur ve bükülmüş geçirilmeyecek şekilde reometreyi en vinç adaptör üzerinde montaj destekleri için 4 delikli sabitleyin. </li><li> Vinç kullanarak, reometreyi kaldırıp dolaşmasını en aza indirmek için kabloları yönlendirmek için özen, dışa dönük reometrelerinin LCD ekranlı masaya merkezli dinlenme için reometre tablodan manevra. </li><li> SANS kontrol yazılımı kullanarak, asgari Z pozisyonuna tabloyu gönderin. </li><li> Reometre vinç adaptörünü çıkarın ve cr kullanarak platforma uzak kaldırınane. </li></ol> 2. Dielektrik Hücre Montajı NOT: adlandırılmış bileşenlerin tanımları için Şekil 2&#39;ye bakınız. <ol><li> reometreye güç kapalıysa dönüştürücü kilitli ve motor hava yatağı koruyucusu yüklü olduğundan emin olun. Kullanımdan önce, çok sayıda deiyonize su durulama ardından deterjan çözeltisi kullanılarak dielektrik kap ve çekül montajları temiz ve tamamen kuru bir olanak sağlar. </li><li> , Fırın kapağını açın dönüştürücüyü kilidini ve motor yatağı kilidi kaldırmak. reometrenin üst ve alt takım yuvası üzerine dielektrik geometri ve dielektrik Bob tertibatını monte edin. 2 mm&#39;lik bir Allen anahtarı kullanılarak dielektrik geometrisi hem ayar vidalarını gevşetin ve dielektrik geometri üzerine monte edilir, böylece yalıtkan kap düzeneği yerleştirin. </li><li> Reometre kontrol yazılımı kullanılarak, numune geometrisi açılan menüden boşluğu sıfır ve eksenel güç açılır menü kullanılarak 10 N, normal kuvvet uygulanır. sıkıştırma altında, ile sıkınDielektrik kap düzeneğinin kadar 3 mm alen anahtar dielektrik geometrisine tam güvenli olduğunu. </li><li> Reometre kontrol yazılımı kullanarak ölçüm boşluğu boşluğu ayarlayın ve fırın kapağını kapatın. Fırın tam geometrisi, üst ve alt yeterli dikey aralık ile dielektrik hücre içine sağlayın. Bir yükseklik ayarı gerekiyorsa fırın muhafaza dielektrik hücrede çevresinde yeterli tolerans ile sığacak şekilde ayar vidasını ayarlayın. dielektrik geometri fırın içinde oturur ve fırın duvarlarına değmeden tam bir devrim geçirmesi zaman yeterli boşluk sağlanır. </li><li> tek parça olarak bir dielektrik bob düzeneğini ve dielektrik kap montaj / dielektrik geometrisini çıkarın ve alt alet kafasına reometre hizalama aracı ile değiştirin. </li></ol> 3. Kayma Yüzük takın NOT: adım-adım resimli özeti için Şekil 3&#39;e bakınız. <ol><li> mili üzerine tel bölmesini yüklemeDielektrik geometrisi ve kayma halkası konektörüne dielektrik kap konektörünü. </li><li> Bu dielektrik kap montaj / dielektrik geometri mili ile ancak dielektrik geometrisine flanş üzerinde eş merkezli olacak şekilde kayma halkası tutun. bunların NOBS dielektrik geometri delinmiş deliklere eklemek ve baz dielektrik geometri flanşı üzerine gelecek şekilde kayma halkası adaptörleri (x2) yerleştirin. </li><li> Yavaşça kayma halkası adaptörleri üzerinde kayma halkasını kaydırın. Kayma halkası yerde tutarak kayma halkası adaptörleri etrafında zahmetsizce slayt gerekir. </li></ol> Reometre 4. Hizalama Not: ışın yolunun şematik için Şekil 4 &#39;e bakınız. <ol><li> Reometre hizalama aracı etrafında fırını kapatın. Reometre kontrol yazılımı kullanılarak kesik burun ve numune açıklığı (boyunda 1 mm genişliğinde x 8 mm) ve yükleme, motor kontrolünde 0.49 rad geometri yer değiştirme açısını ayarlamakAşağıya doğru açılan menü. </li><li> tüm nötron kılavuzları kaldırılır emin olun ve lazer görülebilecek şekilde fırın kapağını açın, SANS enstrüman kontrol yazılımı kullanarak. ışın fırın içinden geçer ve reometre hizalama aracının merkezinde yarık içinden geçiyor ve böylece SANS araç kontrolü yazılımı ile tablonun yüksekliği ve açısı değiştirilerek reometre kaba bir ayarı gerçekleştirin. </li><li> SANS gösterge kontrol yazılımı kullanılarak, tablo yüksekliğini ve lazer hizalama optimize etmek dönüşünü ayarlayın. Lazer ışını duvarları üzerine çarpmaksızın 0.49 rad geometri deplasman reometre hizalama aracı yarık içinden geçer, Işın fırında merkez hattının geçtiği zaman reometresi hizalanmış edin. </li></ol> SANS Enstrüman 5. Kalibrasyon <ol><li> İstenen SANS alet yapılandırma aracı bir bilim adamı tarafından bir kere ayarlandıktan sonra, açık ışın iletim ölçümüBoş hücre saçılması ve karanlık akım saçılma ölçümleri. <ol><li> 3 dakika için arzu edilen detektör konumunda bir sayısal iletim ölçümünün gerçekleştirilmesi açık sayısal iletim ölçümü yapın. </li><li> Dielektrik geometri yükleme ve arzu edilen detektör konumunda bir saçılma ölçümü ölçülerek boş hücre saçılması ölçümü yapın. </li><li> tamamen ana kiriş saçılma sinyalini azaltır kadmiyum, 3 mm kalınlığında bir parça kullanılarak karanlık akım saçılma ölçümü yapın. </li></ol></li></ol> 6. Elektrik Bileşenleri Bağlama <ol><li> 100 mm LCD ekranı kullanarak boşluğu ayarlayın. </li><li> alt alet flanşından reometre hizalama aracını kaldırın. tek parça olarak alt alet kafasına üst alet kafasına ve dielektrik kap montaj / dielektrik geometri / kayma halkası düzeneği üzerinde dielektrik bob düzeneği yeniden yeniden sıfır boşluk. </li><li> Karbon fırça düzeneği güvenli olduğundan emin olunvida ile kömür adaptörüne d ve vidalar kullanılarak reometreye kömür adaptörü ve kömür düzeneğini sabitlemek. kömür düzeneğindeki kömürleri kayma halkasının oluklu metal halkalar ile eşleşecek emin olun. Bu, elektrik teması muhafaza edilmesini sağlar. </li><li> Karbon fırça montaj ve sırasıyla üst ve alt Baraların erkek pim konnektörlerine dielektrik bob aksamındaki dişi pin konnektörlerini bağlayın. LCR metrede baralara bağlı olan ve sonlandırma korumalı etiketli BNC kablolar bunlara karşılık gelen BNC konnektörleri yüklü olduğundan emin olun. </li><li> &quot;AO0&quot; etiketli DAQ kartına bağlı BNC kabloya &quot;SANS İÇİN&quot; etiketli BNC kablosunu bağlayın. &quot;AI0&quot; etiketli DAQ kartına bağlı BNC kabloya &quot;SANS DAN&quot; etiketli BNC kablosunu bağlayın. &quot;AO1&quot; etiketli DAQ kartına bağlı BNC kabloya &quot;TRIGGER&quot; etiketli BNC kablosunu bağlayın. bağlamak&quot;AI3&quot; etiketli BNC kablosuna reometrelerinin arkasındaki 15 pin konnektörüne bağlı BNC kablosu. LCR metre ve reometre kontrolü bilgisayarla iletişim emin olun. </li></ol> 7. Bir ölçüm cihazıdır hazırlanması <ol><li> , Fırın açma 100 mm ye ayarlanmış, ve örnek en aza indirmek için özen sıcaklığı dengelenmiş dielektrik kap düzeneğinin içine propilen karbonat içinde karbon isi dispersiyonu, bir yük 4 mL kabı duvarının üzerinde kalan. </li><li> ön LCD ekranı kullanarak 40 mm&#39;ye geometriyi indirin. 1 rad / s motor kontrol ayarlarını kullanarak reometre kontrol yazılımı hızını ayarlayın. aralık mesafesi 0.5 mm kadar reometre ile dönüş seçeneği kullanarak, dielektrik bob düzeneği indirin. </li><li> ekipman yazılımı kullanarak, dielektrik geometri ölçüm boşluğu gidin ve 0 rad / s motor kontrol ayarlarını kullanarak reometre kontrol yazılımı motorlu hızını ayarlayın. Bu aşamada, örnek yüked. Not: Örnek seviyesi doldurulmadığı duruma Couette duvara tüm yol doldurur sağlamak için bir kez daha örnek dolum seviyesini kontrol edin. </li><li> İstenen çözücü ile iç dielektrik Bob montaj duvarı doldurarak çözücü tuzak yükleme ve dielektrik Kupa düzeneğinin ağız üzerinde çözücü tuzağı. </li></ol> 8. Dielektrik RheoSANS Deneme Gerçekleştirme <ol><li> &quot;TA_ARES_FlowSweep.vi&quot; etiketli kodu yapılandırılması. Bir GUI dielektrik RheoSANS deneyinin deneysel çalışma koşullarını belirlemek değiştirilebilir alanlar ile görünecektir. aşağıdaki sırayla bu alanları ayarlayın. <ol><li> için günlük dosyası ve günlük dosyasının taban adı için bir yol belirtin. Menü çubuğundaki &quot;Çalıştır&quot; ok butonuna basarak kodu çalıştırın. </li><li> reolojik parametreleri seçin - başlangıç ​​kesme oranı (25 rad / s), kesme oranı son (1 rad / s), kesme hızı noktalarının sayısını (6) ve noktalar Logar olup olmayacağınıithmically veya doğrusal olarak aralıklı (radyo düğmesi). Bu deneme için 25 ° C&#39;ye seç sıcaklığı. (Istenirse radyo düğmesini &quot;ON&quot; etkinleştirin) preshear koşullarını seçin - bu deneyde, preshear adımdan sonra 300s bekleme süresi ile 600 s için 25 rad / sn preshear kullanın. </li><li> kesme hızı ve tahsilat oranının başına zaman belirleyin. tokalaşma radyo düğmesini etkinleştirin. Test parametreleri sekmesini logaritmik veya lineer tarama seç - radyo düğmesi yeşil ise, nokta N sayıda bir listesi logaritmik maksimum kesme oranına kesme oranında en az bir mesafede olacaktır. </li><li> istenirse &quot;Ayrık Değerler&quot; sekmesi yoluyla ayrık kayma oranları ve süreleri belirleyin. Frekans noktalarının sayısını, frekans minimum ve frekans maksimum varsayılan seçin. zamana bağımlı sıklığını ayarlayın - tüm kesme hızları için istenen zamana bağımlı frekansı belirtir. Denge durumuna zamanı ayarlayın - sabit bir frekanstan kod dielektrik parametreleri ölçmek süreyi ayarlarHer bir kesme hızı için bir zaman fonksiyonu olarak uency. </li><li> Sinyal tipi ve genliği belirtin. ortalama döngü sayısı ve ölçüm zamanı belirtir. </li></ol></li><li> SANS bilgisayarda autoLogging açın. SANS yapılandırmayı ayarlayın. yapılandırmasını seçin ve kod kayma hızı listesi içinde ihtiva edilen toplam süre en az 1 dakika daha uzun olması süresini belirtir. Not: düzenleme sağlandığında VIPER&#39;ın o değiştirmek için veri toplama kartından analog sinyal bekliyor olacak gösterir &quot;dio Statini 16&quot; okumalısınız. </li><li> Reometre kontrol yazılımı yapılandırılması. Deney sekmesinde, &quot;Usul&quot; basın &quot;Açık Prosedürü Dosya&quot; menüsünü aşağıya bırakın. &quot;Dielektrik RheoSANS Script Dosyası&quot; etiketli prosedürü dosyasına gidin. O reometreyi olun deneyi yürütmek için hazırdır. </li><li> SANS hazır olduğunda, kontrol yazılımı yapılandırıldığı ve reometre devam uyarıcısı sağlamakrol yazılım komut dosyası açık iken, &quot;Parametreler Seti&quot;. Bu belirtilen deney yürütme tetikler ve tüm veriler önceden programlanmış numune çalışması boyunca kaydedilmelidir. </li></ol> Deney 9. sonu <ol><li> nötron demeti ve devre dışı otomatik günlüğü kapatın. örnek boşaltın ve reometre dielektrik kap ve çekül tertibatları çıkarın. Motor hava yatağı koruyucusu takın ve transdüser kilitleyin. </li><li> bilgisayar, LCR metre ve reometre güç kaynakları aşağı güç. Hava hattını ayırın. Tüm BNC kablolarını sökün ve reometrelerinin üzerine vinç kaldırma yeniden yükleyin. </li><li> kesilmiş burnunu kaldırın. reometreyi en vinç adaptörünü yeniden yükleyin. Tablodan reometreyi kaldırın ve kabloların untangled kalmasını sağlamak reometre masaya yerleştirin. </li></ol><img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/55318/55318fig1.jpg" /> Şekil 1:. A.) - Co e) Resimleri<html> SANS beamline ve Reometre gerekli ait mponents Etiketli ve aşağıda tanımlanmıştır beamline üzerinde Reometre Yüklenir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55318/55318fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/55318/55318fig2.jpg" /> Şekil 2: Aşağıda Etiketler tanımlama Şartlara Resimleri Bileşenlerinin Dielektrik RheoSANS Geometri. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55318/55318fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/55318/55318fig3.jpg" /> Şekil 3: Dielektrik RheoSANS Geometri ve e üzerine Kayma-halkasını Kurulması için Prosedürün a.-d.) Resim) Tamamen Montajlı Dielektrik RheoSANS Geometri resmi..ove.com/files/ftp_upload/55318/55318fig3large.jpg&quot; target = &#39;_ blank&#39;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayın. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/55318/55318fig4.jpg" /> Şekil 4: Fırın Geometri ve Dielektrik RheoSANS Geometri yoluyla Işın Yolu şematik. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55318/55318fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a>

<ol>
	<li>Macosko, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheology:+Principles,+Measurements+and+Applications.">Rheology: Principles, Measurements and Applications.</a> Powder Technology. 86 (3), (1996).</li><li>Barsoukov, E., Macdonald, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Impedance Spectroscopy Theory, Experiment, and Applications. , (2010).</li><li>Pelster, R., Simon, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanodispersions+of+conducting+particles:+Preparation,+microstructure+and+dielectric+properties.">Nanodispersions of conducting particles: Preparation, microstructure and dielectric properties.</a> Colloid Polym. Sci. 277 (1), 2-14 (1999).</li><li>Hollingsworth, A. D., Saville, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectric+spectroscopy+and+electrophoretic+mobility+measurements+interpreted+with+the+standard+electrokinetic+model.">Dielectric spectroscopy and electrophoretic mobility measurements interpreted with the standard electrokinetic model.</a> J. Colloid Interface Sci. 272 (1), 235-245 (2004).</li><li>Mewis, J., Spaull, A. J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheology+of+concentrated+dispersions.">Rheology of concentrated dispersions.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 6 (3), 173-200 (1976).</li><li>Mijovi&#263;, J., Lee, H., Kenny, J., Mays, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+in+Polymer-Silicate+Nanocomposites+As+Studied+by+Dielectric+Relaxation+Spectroscopy+and+Dynamic+Mechanical+Spectroscopy.">Dynamics in Polymer-Silicate Nanocomposites As Studied by Dielectric Relaxation Spectroscopy and Dynamic Mechanical Spectroscopy.</a> Macromolecules. 39 (6), 2172-2182 (2006).</li><li>Newbloom, G. M., Weigandt, K. M., Pozzo, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical,+Mechanical,+and+Structural+Characterization+of+Self-Assembly+in+Poly(3-hexylthiophene)+Organogel+Networks.">Electrical, Mechanical, and Structural Characterization of Self-Assembly in Poly(3-hexylthiophene) Organogel Networks.</a> Macromolecules. 45 (8), 3452-3462 (2012).</li><li>Fowler, J. N., Kirkwood, J., Wagner, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheology+and+microstructure+of+shear+thickening+fluid+suspoemulsions.">Rheology and microstructure of shear thickening fluid suspoemulsions.</a> Appl. Rheol. 24 (4), 23049 (2014).</li><li>Wagner, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheo-optics.">Rheo-optics.</a> Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 3 (4), 391-400 (1998).</li><li>Callaghan, P. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheo-NMR:+nuclear+magnetic+resonance+and+the+rheology+of+complex+fluids.">Rheo-NMR: nuclear magnetic resonance and the rheology of complex fluids.</a> Reports Prog. Phys. 62 (4), 599-670 (1999).</li><li>Gurnon, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+Material+Microstructure+Under+Flow+Using+1-2+Plane+Flow-Small+Angle+Neutron+Scattering.">Measuring Material Microstructure Under Flow Using 1-2 Plane Flow-Small Angle Neutron Scattering.</a> J. Vis. Exp. (84), e51068 (2014).</li><li>Calabrese, M. A., Rogers, S. A., Murphy, R. P., Wagner, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rheology+and+microstructure+of+branched+micelles+under+shear.">The rheology and microstructure of branched micelles under shear.</a> J. Rheol. 59 (5), 1299-1328 (2015).</li><li>Helgeson, M. E., Vasquez, P. A., Kaler, E. W., Wagner, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheology+and+spatially+resolved+structure+of+cetyltrimethylammonium+bromide+wormlike+micelles+through+the+shear+banding+transition.">Rheology and spatially resolved structure of cetyltrimethylammonium bromide wormlike micelles through the shear banding transition.</a> J. Rheol. 53 (3), 727 (2009).</li><li>Calabrese, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+optimized+protocol+for+the+analysis+of+time-resolved+elastic+scattering+experiments.">An optimized protocol for the analysis of time-resolved elastic scattering experiments.</a> Soft Matter. 12 (8), 2301-2308 (2016).</li><li>Eberle, A. P. R., Porcar, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-SANS+and+Rheo-SANS+applied+to+soft+matter.">Flow-SANS and Rheo-SANS applied to soft matter.</a> Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 17 (1), 33-43 (2012).</li><li>Campos, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+carbon+materials+for+use+as+a+flowable+electrode+in+electrochemical+flow+capacitors.">Investigation of carbon materials for use as a flowable electrode in electrochemical flow capacitors.</a> Electrochim. Acta. 98, 123-130 (2013).</li><li>Duduta, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semi-solid+lithium+rechargeable+flow+battery.">Semi-solid lithium rechargeable flow battery.</a> Adv. Energy Mater. 1 (4), 511-516 (2011).</li><li>Mewis, J., de Groot, L. M., Helsen, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectric+Behaviour+of+Flowing+Thixotropic+Suspensions.">Dielectric Behaviour of Flowing Thixotropic Suspensions.</a> Colloids Surf. 22, (1987).</li><li>Richards, J. J., Wagner, N. J., Butler, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Strain-Controlled+RheoSANS+Instrument+for+the+Measurement+of+the+Microstructural,+Electrical+and+Mechanical+Properties+of+Soft+Materials.">A Strain-Controlled RheoSANS Instrument for the Measurement of the Microstructural, Electrical and Mechanical Properties of Soft Materials.</a> Rev. Sci. Instr. , (2016).</li><li>Youssry, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-aqueous+carbon+black+suspensions+for+lithium-based+redox+flow+batteries:+rheology+and+simultaneous+rheo-electrical+behavior.">Non-aqueous carbon black suspensions for lithium-based redox flow batteries: rheology and simultaneous rheo-electrical behavior.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. PCCP. 15 (34), 14476-14486 (2013).</li><li>Cho, B. -. K., Jain, A., Gruner, S. M., Wiesner, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesophase+structure-mechanical+and+ionic+transport+correlations+in+extended+amphiphilic+dendrons.">Mesophase structure-mechanical and ionic transport correlations in extended amphiphilic dendrons.</a> Sci. 305 (5690), 1598-1601 (2004).</li><li>Kiel, J. W., MacKay, M. E., Kirby, B. J., Maranville, B. B., Majkrzak, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase-sensitive+neutron+reflectometry+measurements+applied+in+the+study+of+photovoltaic+films.">Phase-sensitive neutron reflectometry measurements applied in the study of photovoltaic films.</a> J. Chem. Phys. 133 (7), 1-7 (2010).</li><li>L&#243;pez-Barr&#242;n, C. R., Chen, R., Wagner, N. J., Beltramo, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Assembly+of+Pluronic+F127+Diacrylate+in+Ethylammonium+Nitrate:+Structure,+Rheology,+and+Ionic+Conductivity+before+and+after+Photo-Cross-Linking.">Self-Assembly of Pluronic F127 Diacrylate in Ethylammonium Nitrate: Structure, Rheology, and Ionic Conductivity before and after Photo-Cross-Linking.</a> Macromolecules. 49 (14), 5179-5189 (2016).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

eş zamanlı olarak bir dielektrik RheoSANS deney ölçer önceden tanımlanmış bir deformasyona maruz gibi bir malzemeden, reolojik elektrik ve mikro tepkiler. Burada gösterilen örnek elektrokimyasal akış birimlerinde kullanılan iletken katkı maddesi oluşturan bir elektriksel olarak iletken bir karbon siyahı süspansiyondur. Dielektrik RheoSANS alet ya elektrikli ya da reolojik ölçüm doğruluğunu ödün vermeden dar bir boşluk Couette hücre içinde kesme radyal düzlemin sorgulama sağlar. Buna ek olara...

makroskobik özelliklerinin ölçülmesi genellikle genellikle formülasyon performansını artırmak amacıyla bir anlayış geliştirmek amacıyla, kolloidal malzeme ve kendi kendini monte sistemlerin doğaya temel fikir edinmek için kullanılır. Özel olarak, uygulanan bir gerilme veya deformasyon Bir akışkanın dinamik bir tepkinin ölçülebildiği bir reoloji alanında, örneğin tüketici ve endüstriyel sıvıların 1 reolojik testler işlem sırasında denge şartları altında ve aynı zamanda çok denge hem de koloidal davranışı hakkında değerli bilgiler sağlar, jeller ve gözlük de formülasyon hedeflenir viskozite gibi reolojik parametreleri ölçmek için kullanılabilir. reoloji malzeme özelliklerinin güçlü bir sonda iken, bu mikroskobik düzeyde kolloidal bilgilerin dolaylı ölçümü, böyle temel kolloidal davranışın anlayışımız büyük ölçüde c ile reolojik ölçümler birleştirerek geliştirilmiş edilebileceğiniomplementary teknikleri. Bu tür bir ortogonal teknik empedans spektroskopisidir. Empedans spektroskopisi uygulanan bir salınımlı elektrik alanı için bir malzeme olarak ölçebilen dielektrik gevşeme davranışı, bir kütle probudur. 2. yük taşıma ve polarizasyon içeren malzeme içinde aktif olan elektrik gevşeme modlarından empedans spektrumu ile sonuçlanır. 3, 4 Bu ölçümler reolojisi ile birlikte, özellikle koloidal davranışı için ek delil sağlar. Koloidal dispersiyonlar, proteinler, iyonik yüzey aktif maddeler, nanokompozitler, ve diğer sistemleri şarj denendiğinde 5 Bu nedenle, bu tekniklerin birleşimi özellikle uygundur. 6, 7 kolloidal davranışın soruşturmalarda temel bir ilgi malzemenin microstruc olduğunu<html> Ture. koloidal sıvının mikro reolojik ve elektrik davranışı hem de yeniden oluşturmak için gerekli olan tüm bilgileri şifresini taşıdığı düşünülmektedir. Temelde, biz ölçülen malzeme yanıta yol nano mikro özellikleri bir anlık ölçmek için ararlar. Nedeniyle kendi işlem geçmişine birçok karmaşık Akışkanların bağımlılık karmaşık yapısı nedeniyle, mikro karakterizasyonu üzerine çaba kadara deformasyona uğrar olarak malzemenin yerinde ölçümler yaparak odaklanmıştır. Bu, partiküllerin hızı doğrudan görselleştirme içsel zorlu bir hale gelmiş, örneğin sabit bir kesme için altında nano-boyutlu parçacıkların ölçümler yapmak mümkün yöntem hazırlamak için deneysel çalışan meydan gelmiştir. akış altında malzeme mikro direkt ölçümü Rheo optikler, Rheo-mikroskopi ve hatta Rheo-NMR kadar birçok biçimler almıştır. 8, 9,eşek = &quot;xref&quot;&gt; 10 Küçük açı saçılma yöntemleri ve özellikle küçük açı nötron saçılımı (SAN) teknikleri, in her üç düzlem içeren kütle kesme alanındaki kararlı halde örneklerinin zaman-ortalamalı mikro ölçüm merkezinde kendileri etkili olduğu kanıtlanmıştır kayma. 11, 12, 13 Ancak, yeni veri toplama teknikleri izin yapısal geçici 10 ms kadar ince zaman çözünürlüğü ile görüntü kaydedilir. In situ saçma yöntemleri çeşitli 14 Gerçekten de kombine reoloji son çalışmalar yüzlerce değerli olduğu kanıtlanmıştır. 15 Ortaya çıkan bir mühendislik meydan yarı katı akışlı batarya elektrotlar iletken katkı maddeleri olarak, koloidal süspansiyonlar kullanılmasıdır. Bu uygulamada 16, iletken koloidal parçacıkların mater ise, elektriksel olarak süzülmüş bir ağ tutmalıdırial elektrokimyasal akış hücresi içinden pompalanır. Bu malzemelerin performans talepleri onlar kesme oranları geniş bir aralıkta reolojik performansı üzerinde zararlı etkisi olmadan yüksek iletkenliği korumasını isteriz. 17 ölçmek ve uzak, denge durumundan bu malzemelerin temel reolojik ve elektrik tepkisini karakterize etmek amacıyla, sürekli ve zamana bağlı kesme koşulları altında koloidal davranış ölçümleri yapmak mümkün olması tavsiye edilir. Bu bağlamda daha fazla teorik gelişimini engellemesi önemli bir komplikasyon unsuru, karbon siyahı, çamurların tiksotropik doğasıdır. 18 Bu tarih bağımlı reolojik ve elektriksel özellikler çoğaltmak deneyler herkesin bildiği zorlaştırır; Bu şekilde, bu zor değişen protokoller kullanılarak ölçülmüş veri setleri karşılaştırma adrestir. Bundan başka, şimdiye kadar her üç yapabilen tek bir geometri, Diele oradaAynı anda ctric, reolojik ve mikro karakterizasyonu. akış işleme maddelerin geri kalan kısmı ölçümleri, kullanım için daha uygun olan akış altında özelliklerinin doğru göstergeler sağlamaz öyle ki, yapı değiştirebilir şekilde eş zamanlı ölçüm önemlidir. karbon siyahı, çamurların ölçülen özellikleri birçok geometrisi bağlıdır Buna ek olarak, farklı araçlar ile aynı örnekten elde edilen verilerle karşılaştırılarak komplikasyonları vardır. 19 Metroloji bu sorunun aşılması için, biz Nötron Araştırma NIST Merkezi ve in situ empedans spektroskopi içinde yeteneğine Delaware Üniversitesi&#39;nde yeni dielektrik RheoSANS geometri geliştirdik, ticari bir zorlanma üzerinde keyfi deformasyon altında bir malzemenin reoloji ve SANS ölçümleri kontrollü reometre. Bu mikro, Electrica ölçebilen bir Couette geometri geliştirerek etkindirL, iki eş merkezli silindir boşluğu arasında sınırlı bir malzemeden reolojik tepkisi. Dış silindir döndükçe, numune deformasyonu tarafından uygulanan tork iç silindir üzerinde ölçülür ve empedans ölçüm boşluk boyunca radyal olarak yapılır. nötronlara şeffaf ve reometrede geçirdiği kesme stresi dayanacak kadar sağlam olacak şekilde silindirler titanyumdan işlenir. Biz Couette radyal konumu boyunca SANS ölçüm yapmak ve deformasyona uğrar numuneden kaliteli SANS durumunu ölçmek mümkün olduğunu göstermiştir. Bu, iyi tanımlanmış bir deformasyon profili maruz Bu şekilde, tüm üç ölçüm numunede ilgi konusu aynı bölgede yapılır. Bu makalenin amacı dielektrik Couette geometri, RheoSANS enstrüman üzerine yüklenmesini ve eş zamanlı ölçüm başarıyla yürütüldüğünü tanımlamaktır. Bu reometre Neutron NIST Merkezi&#39;nde bulabilirsinizStandartlar ve Teknoloji Ulusal Enstitüsü Araştırma. NG-7 SANS ışın hattı üzerinde çalışmak için tasarlanmıştır. Biz çizim ve makinede ve bu ölçümün gerçekleştirilebilmesi amacıyla monte edilmiş özel bileşenlerin ayrıntılı bir açıklamasını sağladı.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="719">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">ARES G2 Rheometer</td>
			<td style="width:151px;">TA Instruments</td>
			<td align="right" style="width:119px;">401000.501</td>
			<td style="width:167px;">Rheometer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">ARES G2-DETA ACCY Kit</td>
			<td style="width:151px;">TA Instruments</td>
			<td align="right" style="width:119px;">402551.901</td>
			<td>BNC Connectors</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Geometry ARES 25mm DETA</td>
			<td style="width:151px;">TA Instruments</td>
			<td align="right" style="width:119px;">402553.901</td>
			<td>Dielectric Geometry</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:283px;">ARES G2 Forced Convection Oven</td>
			<td style="width:151px;">TA Instruments</td>
			<td align="right" style="width:119px;">401892.901</td>
			<td>FCO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Agilent E4980A LCR Meter</td>
			<td style="width:151px;">TA Instruments</td>
			<td align="right" style="width:119px;">613.04946</td>
			<td>LCR Meter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">USB-6001</td>
			<td style="width:151px;">National Instruments</td>
			<td style="width:119px;">NI USB-6001</td>
			<td>Data Acquisiton Card</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Vulcan XC72R</td>
			<td style="width:151px;">Cabot</td>
			<td style="width:119px;">Vulcan XC72R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Propylene Carbonate</td>
			<td style="width:151px;">Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">310328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">LabVIEW&#160; System Design Software</td>
			<td style="width:151px;">National Instruments</td>
			<td>776671-35</td>
			<td>Control Software&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dielectric rheosans &#8212; simultaneous interrogation of impedance, rheology and small angle neutron scattering of complex fluids

Kompleks sıvıların, elektrik, mekanik ve mikroyapısal özellikleri aynı anda sorgulama yeteneğine sahip yeni bir dielektrik RheoSANS aletin çalışması için bir prosedür sunulmuştur. alet, ticari bir reometre üzerine monte edilmiş bir modifiye edilmiş zorunlu konveksiyon fırını içinde yer alan bir Couette geometri içerir. Bu alet, küçük açı nötron saçılımı (SANS) Nötron Araştırma Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) Center (NCNR) de ışın demetleri kullanmak için kullanılabilir. Couette geometrisi nötronlara şeffaf olmak işlenmiş ve elektriksel özellikleri ve örnek rasgele deformasyona uğrar ise titanyum silindirler arasında sınırlı bir numune mikroyapısal özelliklerinin ölçümü sağlar. Bu ölçümlerin Senkronizasyon izler ve önceden belirlenen bir deney protokolleri çalıştırılmasını kontrol özelleştirilebilir programının kullanılması suretiyle mümkün kılınmaktadır. Burada açıklanan protokol etmektirfrekansa bağımlı dielektrik sabiti yapılırken kesme hızı logaritmik zaman belirli bir süre boyunca her adımda tutan bir minimum değere maksimum bir değerden adım olan bir akış tarama deneyi gerçekleştirmek. Örnek sonuçlar, propilen karbonat içinde dağılmış karbon siyahları, agregat oluşan bir jel içeren bir numuneden gösterilmiştir. Jel sabit kesme maruz olarak, karbon siyahı ağ Karbon siyahı ağı içeren bağların kopmasına ilişkili iletkenlikte bir başlangıç ​​azalmaya neden olan, mekanik olarak deforme edilir. Ancak, daha yüksek kesme oranlarında daha, iletkenlik kesme kalınlaşması başlangıcı ile ilgili kurtarır. Genel olarak, bu sonuçlar, dielektrik RheoSANS geometri kullanarak bu süspansiyonların Rheo elektro-mikroyapısal özellikleri aynı anda ölçüm yararını göstermektedir.

Bir dielektrik RheoSANS deneyden Örnek sonuçlar Şekil 5 ve 6&#39;da gösterilmiştir. Bu veriler, propilen karbonat, iletken karbon siyahının bir süspansiyona alınır. Bu agregalar nedeniyle elektriksel olarak iletken olan jeller oluşturan nispeten düşük katı yüklerde çekici etkileşimler için çökeltilmiş. Böyle süspansiyonlar reolojik ve iletkenlik yanıtları araştırmanın aktif alanıdır ve güncel araştırmalar bu ölçümleri...

Watch this Scientific Journal Video about Dielectric RheoSANS Ã¢â‚¬â€ Simultaneous Interrogation of Impedance, Rheology and Small Angle Neutron Scattering of Complex Fluids at JoVE.com

Dielectric RheoSANS &#8212; Simultaneous Interrogation of Impedance, Rheology and Small Angle Neutron Scattering of Complex Fluids

Burada, kesme akışı altında yumuşak madde malzemeleri aynı anda empedans, reoloji ve nötron saçılması ölçümü için bir prosedürdür.

Dielektrik RheoSANS - Empedans, Reoloji ve Kompleks Sıvılar Küçük Açı Nötron Saçılma eşzamanlı Sorgulama

A procedure for the operation of a new dielectric RheoSANS instrument capable of simultaneous interrogation of the electrical, mechanical and ...

dielectric-rheosans-simultaneous-interrogation-impedance-rheology

Research

JoVE Journal

Engineering

10.3K Görüntüleme.  National Institute of Standards and Technology.  Burada, kesme akışı altında yumuşak madde malzemeleri aynı anda empedans, reoloji ve nötron saçılması ölçümü için bir prosedürdür. 

Video: Dielectric RheoSANS — Simultaneous Interrogation of Impedance, Rheology and Small Angle Neutron Scattering of Complex Fluids

Angle-resolved Photoemission Spectroscopy At Ultra-low Temperatures

The physical properties of a material are defined by its electronic structure. Electrons in solids are characterized by energy (&omega;) and momentum (k) and the probability to find them in a particular state with given &omega; and k is described by the spectral function A(k, &omega;). This function can be directly measured in an experiment based on the well-known photoelectric effect, for the explanation of which Albert Einstein received the Nobel Prize back in 1921. In the photoelectric effect the light shone on a surface ejects electrons from the material. According to Einstein, energy conservation allows one to determine the energy of an electron inside the sample, provided the energy of the light photon and kinetic energy of the outgoing photoelectron are known. Momentum conservation makes it also possible to estimate k relating it to the momentum of the photoelectron by measuring the angle at which the photoelectron left the surface. The modern version of this technique is called Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES) and exploits both conservation laws in order to determine the electronic structure, i.e. energy and momentum of electrons inside the solid. In order to resolve the details crucial for understanding the topical problems of condensed matter physics, three quantities need to be minimized: uncertainty* in photon energy, uncertainty in kinetic energy of photoelectrons and temperature of the sample.
In our approach we combine three recent achievements in the field of synchrotron radiation, surface science and cryogenics. We use synchrotron radiation with tunable photon energy contributing an uncertainty of the order of 1 meV, an electron energy analyzer which detects the kinetic energies with a precision of the order of 1 meV and a He3 cryostat which allows us to keep the temperature of the sample below 1 K. We discuss the exemplary results obtained on single crystals of Sr2RuO4 and some other materials. The electronic structure of this material can be determined with an unprecedented clarity.

The overall goal of this method is to determine the low-energy electronic structure of solids at ultra-low temperatures using Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy with synchrotron radiation.

Ultra-düşük sıcaklıklarda Açı çözüldü Photoemission Spektroskopi

The physical properties of a material are defined by its  electronic structure. Electrons in solids are characterized by energy (&omega;)  and momentum ...

Mühendislik

Measuring Material Microstructure Under Flow Using 1-2 Plane Flow-Small Angle Neutron Scattering

A new small-angle neutron scattering (SANS) sample environment optimized for studying the microstructure of complex fluids under simple shear flow is presented. The SANS shear cell consists of a concentric cylinder Couette geometry that is sealed and rotating about a horizontal axis so that the vorticity direction of the flow field is aligned with the neutron beam enabling scattering from the 1-2 plane of shear (velocity-velocity gradient, respectively). This approach is an advance over previous shear cell sample environments as there is a strong coupling between the bulk rheology and microstructural features in the 1-2 plane of shear. Flow-instabilities, such as shear banding, can also be studied by spatially resolved measurements. This is accomplished in this sample environment by using a narrow aperture for the neutron beam and scanning along the velocity gradient direction. Time resolved experiments, such as flow start-ups and large amplitude oscillatory shear flow are also possible by synchronization of the shear motion and time-resolved detection of scattered neutrons. Representative results using the methods outlined here demonstrate the useful nature of spatial resolution for measuring the microstructure of a wormlike micelle solution that exhibits shear banding, a phenomenon that can only be investigated by resolving the structure along the velocity gradient direction. Finally, potential improvements to the current design are discussed along with suggestions for supplementary experiments as motivation for future experiments on a broad range of complex fluids in a variety of shear motions.

A shear cell is developed for small-angle neutron scattering measurements in the velocity-velocity gradient plane of shear and is used to characterize complex fluids. Spatially resolved measurements in the velocity gradient direction are possible for studying shear-banding materials. Applications include investigations of colloidal dispersions, polymer solutions, and self-assembled structures.

1-2 Düzlem Flow-Küçük Açı Nötron Saçılma kullanma Malzeme Mikroyapı altında Akış Ölçme

A new small-angle neutron scattering (SANS) sample environment optimized for studying the microstructure of complex fluids under simple shear flow is ...

Using Neutron Spin Echo Resolved Grazing Incidence Scattering to Investigate Organic Solar Cell Materials

The spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) technique has been used to probe the length-scales associated with irregularly shaped crystallites. Neutrons are passed through two well defined regions of magnetic field; one before and one after the sample. The two magnetic field regions have opposite polarity and are tuned such that neutrons travelling through both regions, without being perturbed, will undergo the same number of precessions in opposing directions. In this case the neutron precession in the second arm is said to &#34;echo&#34; the first, and the original polarization of the beam is preserved. If the neutron interacts with a sample and scatters elastically the path through the second arm is not the same as the first and the original polarization is not recovered. Depolarization of the neutron beam is a highly sensitive probe at very small angles (&#60;50&#160;&#956;rad) but still allows a high intensity, divergent beam to be used. The decrease in polarization of the beam reflected from the sample as compared to that from the reference sample can be directly related to structure within the sample.
In comparison to scattering observed in neutron reflection measurements the SERGIS signals are often weak and are unlikely to be observed if the in-plane structures within the sample under investigation are dilute, disordered, small in size and polydisperse or the neutron scattering contrast is low. Therefore, good results will most likely be obtained using the SERGIS technique if the sample being measured consist of thin films on a flat substrate and contain scattering features that contains a high density of moderately sized features (30 nm to 5 &#181;m) which scatter neutrons strongly or the features are arranged on a lattice. An advantage of the SERGIS technique is that it can probe structures in the plane of the sample.

Progress has been made in utilizing spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) as a neutron scattering technique to probe the length-scales in irregular samples. Crystallites of [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester have been probed using the SERGIS technique and the results confirmed by optical and atomic force microscopy.

Nötron Spin Echo'nun Kullanılması, Organik Güneş Hücresi Malzemelerini Araştırmak İçin Otlatma İnsidansını Dağıtmayı Çözdü

The spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) technique has been used to probe the length-scales associated with irregularly shaped ...

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an elastomeric dielectric membrane sandwiched between two compliant electrodes. The large actuation strains of these transducers when used as actuators (over 300% area strain) and their soft and compliant nature has been exploited for a wide range of applications, including electrically tunable optics, haptic feedback devices, wave-energy harvesting, deformable cell-culture devices, compliant grippers, and propulsion of a bio-inspired fish-like airship. In most cases, DETs are made with a commercial proprietary acrylic elastomer and with hand-applied electrodes of carbon powder or carbon grease. This combination leads to non-reproducible and slow actuators exhibiting viscoelastic creep and a short lifetime. We present here a complete process flow for the reproducible fabrication of DETs based on thin elastomeric silicone films, including casting of thin silicone membranes, membrane release and prestretching, patterning of robust compliant electrodes, assembly and testing. The membranes are cast on flexible polyethylene terephthalate (PET) substrates coated with a water-soluble sacrificial layer for ease of release. The electrodes consist of carbon black particles dispersed into a silicone matrix and patterned using a stamping technique, which leads to precisely-defined compliant electrodes that present a high adhesion to the dielectric membrane on which they are applied.

This manuscript shows the fabrication process for the manufacture of dielectric elastomer soft actuators based on silicone membranes. The three key stages of production are presented in detail: blade casting of thin silicone membranes; pad printing of compliant electrodes; and the assembly of all the components.

Silikon tabanlı Dielektrik Elastomer Aktüatörler Fabrikasyon Süreci

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an ...

Optical Trap Loading of Dielectric Microparticles In Air

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly scattered dielectric microparticles adhered to a glass substrate are momentarily detached using ultrasonic vibrations generated by a piezoelectric transducer (PZT). Then, the optical beam focused on a selected particle lifts it up to the optical trap while the vibrationally excited microparticles fall back to the substrate. A particle may be trapped at the nominal focus of the trapping beam or at a position above the focus (referred to here as the levitation position) where gravity provides the restoring force. After the measurement, the trapped particle can be placed at a desired position on the substrate in a controlled manner. 
In this protocol, an experimental procedure for selective optical trap loading in air is outlined. First, the experimental setup is briefly introduced. Second, the design and fabrication of a PZT holder and a sample enclosure are illustrated in detail. The optical trap loading of a selected microparticle is then demonstrated with step-by-step instructions including sample preparation, launching into the trap, and use of electrostatic force to excite particle motion in the trap and measure charge. Finally, we present recorded particle trajectories of Brownian and ballistic motions of a trapped microparticle in air. These trajectories can be used to measure stiffness or to verify optical alignment through time domain and frequency domain analysis. Selective trap loading enables optical tweezers to track a particle and its changes over repeated trap loadings in a reversible manner, thereby enabling studies of particle-surface interaction.

A protocol for launching and stably trapping selected dielectric microparticles in air is presented.

Havada Dielektrik mikropartiküllerin Optik Tuzak Yükleme

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly ...

Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light scattering from intraocular lenses (IOLs) using goniophotometer principles. This protocol describes the SLSP platform and how it employs a 360&#176; rotational photodetector sensor that is scanned around an IOL sample while recording the intensity and location of scattered light as it passes through the IOL medium. The SLSP platform can be used to predict, non-clinically, the propensity for current and novel IOL designs and materials to induce light scatter. Non-clinical evaluation of light scattering properties of IOLs can significantly reduce the number of patient complaints related to unwanted glare, glistening, optical defects, poor image quality, and other phenomena associated with the unintended light scattering. Future studies should be conducted to correlate SLSP data with clinical results to help identify which measured light scatter is most problematic for patients that have undergone cataract surgery subsequent to IOL implantation.

Scanning Light Scattering Profiler SLPS Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

This protocol describes the scanning light scattering profiler (SLSP) that enables the full-angle quantitative evaluation of forward and backward scattering of light from intraocular lenses (IOLs) using goniophotometer principles.

Işık saçılma Profiler (SLPS) Tabanlı Metodoloji İntraoküler Lenslerden İleri ve Geri Işık Saçılımını Kantitatif Olarak Değerlendirmek İçin Tarama

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light ...

Demonstration of Equal-Intensity Beam Generation by Dielectric Metasurfaces

The fabrication and characterization protocol for a metasurface beam splitter, enabling equal-intensity beam generation, is demonstrated. Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) is deposited on the fused silica substrate, using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Typical amorphous silicon deposited by evaporation causes severe optical loss, impinging the operation at visible frequencies. Hydrogen atoms inside the amorphous silicon thin film can reduce the structural defects, improving optical loss. Nanostructures of a few hundreds of nanometers are required for the operation of metasurfaces in the visible frequencies. Conventional photolithography or direct laser writing is not feasible when fabricating such small structures, due to the diffraction limit. Hence, electron beam lithography (EBL) is utilized to define a chromium (Cr) mask on the thin film. During this process, the exposed resist is developed at a cold temperature to slow down the chemical reaction and make the pattern edges sharper. Finally, a-Si:H is etched along the mask, using inductively coupled plasma&#8211;reactive ion etching (ICP-RIE). The demonstrated method is not feasible for large-scale fabrication due to the low throughput of EBL, but it can be improved upon by combining it with nanoimprint lithography. The fabricated device is characterized by a customized optical setup consisting of a laser, polarizer, lens, power meter, and charge-coupled device (CCD). By changing the laser wavelength and polarization, the diffraction properties are measured. The measured diffracted beam powers are always equal, regardless of the incident polarization, as well as wavelength.

A protocol for the fabrication and optical characterization of dielectric metasurfaces is presented. This method can be applied to the fabrication of not only beam splitters, but also of general dielectric metasurfaces, such as lenses, holograms, and optical cloaks.

Dielectric Metasturfaces tarafından eşit yoğunluklu ışın üretimi gösterimi

The fabrication and characterization protocol for a metasurface beam splitter, enabling equal-intensity beam generation, is demonstrated. Hydrogenated ...

Scattering And Absorption of Light in Planetary Regoliths

Theoretical, numerical, and experimental methods are presented for multiple scattering of light in macroscopic discrete random media of densely-packed microscopic particles. The theoretical and numerical methods constitute a framework of Radiative Transfer with Reciprocal Transactions (R2T2). The R2T2 framework entails Monte Carlo order-of-scattering tracing of interactions in the frequency space, assuming that the fundamental scatterers and absorbers are wavelength-scale volume elements composed of large numbers of randomly distributed particles. The discrete random media are fully packed with the volume elements. For spherical and nonspherical particles, the interactions within the volume elements are computed exactly using the Superposition T-Matrix Method (STMM) and the Volume Integral Equation Method (VIEM), respectively. For both particle types, the interactions between different volume elements are computed exactly using the STMM. As the tracing takes place within the discrete random media, incoherent electromagnetic fields are utilized, that is, the coherent field of the volume elements is removed from the interactions. The experimental methods are based on acoustic levitation of the samples for non-contact, non-destructive scattering measurements. The levitation entails full ultrasonic control of the sample position and orientation, that is, six degrees of freedom. The light source is a laser-driven white-light source with a monochromator and polarizer. The detector is a mini-photomultiplier tube on a rotating wheel, equipped with polarizers. The R2T2 is validated using measurements for a mm-scale spherical sample of densely-packed spherical silica particles. After validation, the methods are applied to interpret astronomical observations for asteroid (4) Vesta and comet 67P/Churyumov-Gerasimenko (Figure 1) recently visited by the NASA Dawn mission and the ESA Rosetta mission, respectively.

Numerical and experimental methods are presented for multiple scattering of light in discrete random media of densely-packed particles. The methods are utilized to interpret the observations of asteroid (4) Vesta and comet 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Gezegen Regoliths ışık saçılma ve emilimi

Theoretical, numerical, and experimental methods are presented for multiple scattering of light in macroscopic discrete random media of densely-packed ...

Spectral and Angle-Resolved Magneto-Optical Characterization of Photonic Nanostructures

Photonic crystals are periodic nanostructures that can support a variety of confined electromagnetic modes. Such confined modes are usually accompanied by local enhancement of electric field intensity that strengthens light-matter interactions, enabling applications such as surface-enhanced Raman scattering (SERS) and surface plasmon enhanced sensing. In the presence of magneto-optically active materials, the local field enhancement gives rise to anomalous magneto-optical activity. Typically, the confined modes of a given photonic crystal depend strongly on the wavelength and incidence angle of the incident electromagnetic radiation. Thus, spectral and angular-resolved measurements are needed to fully identify them as well as to establish their relationship with the magneto-optical activity of the crystal. In this article, we describe how to use a Fourier-plane (back focal plane) microscope to characterize magneto-optically active samples. As a model system, here we use a plasmonic grating built out of magneto-optically active Au/Co/Au multilayer. In the experiments, we apply a magnetic field on the grating in situ and measure its reciprocal space response, obtaining the magneto-optical response of the grating over a range of wavelengths and incident angles. This information enables us to build a complete map of the plasmonic band structure of the grating and the angle and wavelength dependent magneto-optical activity. These two images allow us to pinpoint the effect that the plasmon resonances have on the magneto-optical response of the grating. The relatively small magnitude of magneto-optical effects requires a careful treatment of the acquired optical signals. To this end, an image processing protocol for obtaining magneto-optical response from the acquired raw data is laid out.

Photonic band structure enables understanding how confined electromagnetic modes propagate within a photonic crystal. In photonic crystals that incorporate magnetic elements, such confined and resonant optical modes are accompanied by enhanced and modified magneto-optical activity. We describe a measurement procedure to extract the magneto-optical band structure by Fourier space microscopy.

Fotonik Nanoyapıların Spektral ve Açı Çözümlü Manyeto-Optik Karakterizasyonu

Photonic crystals are periodic nanostructures that can support a variety of confined electromagnetic modes. Such confined modes are usually accompanied by ...

Demonstration of Spin-Multiplexed and Direction-Multiplexed All-Dielectric Visible Metaholograms

The optical holography technique realized by metasurfaces has emerged as a novel approach to projective volumetric display and information encryption display in the form of ultrathin and almost flat optical devices. Compared to the conventional holographic technique with spatial light modulators, the metahologram has numerous advantages such as miniaturization of optical setup, higher image resolution and larger field of visibility for holographic images. Here, a protocol is reported for the fabrication and optical characterization of optical metaholograms that are sensitive to the spin and direction of incident light. The metasurfaces are composed of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), which has large refractive index and small extinction coefficient in the entire visible range resulting in high transmittance and diffraction efficiency. The device produces different holographic images when the spin or direction of incident light are switched. Therefore, they can encode multiple types of visual information simultaneously. The fabrication protocol consists of film deposition, electron beam writing and subsequent etching. The fabricated device can be characterized using a customized optical setup that consists of a laser, a linear polarizer, a quarter waveplate, a lens and a charge-coupled device (CCD).

We present a protocol for fabrication of spin- and direction-multiplexed visible metaholograms, then conduct an optical experiment to verify their function. These metaholograms can easily visualize encoded information, so they can be used for projective volumetric display and information encryption.

Spin-Multiplexed ve Yön-Multiplexed All-Dielectric Görünür Metahologramların Gösterimi

The optical holography technique realized by metasurfaces has emerged as a novel approach to projective volumetric display and information encryption ...