Измерение микроструктуры материала в потоке Использование 1-2 самолета проточные небольшой угол рассеяния нейтронов

Общая цель этой процедуры заключается в использовании мелкоугловых песков для рассеяния нейтронов с прозрачным окружением образца ячейки для изучения микроструктуры сложных жидкостей в плоскости градиента скорости сдвига. Это достигается путем предварительной сборки хорошо герметизированной среды образца ячейки сдвига. Вторым шагом является прикрепление срезной ячейки к монтажному кронштейну ячейки, расположенному на красной доске в стадии среды образца линии пучка нейтронов.

Затем образец осторожно загружается в ячейку сдвига, чтобы избежать попадания пузырьков воздуха в экспериментальный объем, последним шагом является проведение эксперимента с определением скорости сдвига, с которой образец сдвигается, с помощью программного обеспечения для управления двигателем. Во-вторых, провести желаемые эксперименты с песками в соответствии со стандартизированными процедурами работы с песками. В конечном счете, среда образца ячейки сдвига песка используется для измерения пространственно-временной микроструктуры жидкости сдвигающего комплекса.

В этом примере мы исследуем микроструктуру раствора поверхностно-активного вещества с неустойчивостью потока в направлении градиента скорости от sheer. Я Пол Батлер, руководитель группы по макромолекулярным и микроструктурным наукам в Центре нейтронных исследований NIST, демонстрирующий эксперимент. Сегодня выступит Кейт Кернан, аспирантка группы Норма Вагнера в Университете Делавэра.

Визуальная демонстрация этого эксперимента имеет решающее значение, потому что необходимо выполнить множество этапов и методов для сборки ячейки сдвига и загрузки образца. После того, как сдвиговая ячейка помещена на линию пучка, сложные жидкости могут быть исследованы в условиях сдвигового потока с использованием небольшого рассеяния нейтронов. Первым шагом после изготовления деталей является сборка отвесной ячейки.

Начните с очистки средней пластины, включая загрузку образца и пути установки винтов. Определите верхнюю часть таблички, обозначенную знаком с надрезом. Оберните установочный винт резьбовой лентой и с помощью шестигранного ключа вкрутите его в отверстие внизу.

Оберните и вставьте два оставшихся установочных винта в другое нижнее отверстие и отверстие сбоку. Затем поместите круглые белые уплотнительные кольца в пазы с обеих сторон пластины. Теперь приступайте к работе над передней панелью.

Вставьте потолочную подпружиненную втулку в пластину так, чтобы пружинная сторона открывалась в сторону образца. Поместите маленькие и большие квадратные уплотнительные кольца с двойным уплотнением в канавки пластины. Завершите работу над лицевой панелью, поместив кварцевое окно поверх квадратных уплотнительных колец.

Подготовьте заднюю панель таким же образом, как и переднюю. На этом этапе начните сборку передней и средней пластин, поместив переднюю пластину на ровную поверхность. Держа пружину втулки вверх, выровняйте надрез в верхней части средней и передней пластин и поместите среднюю пластину на переднюю пластину.

Теперь поработаем с задней панелью. Возьмите вал оправки и равномерно приложенным усилием вставьте его в заднюю пластину. Оправка должна со щелчком зафиксировать и удерживать кварцевое окно и квадратные уплотнительные кольца на месте.

Отложите заднюю пластину в сторону. Следующим шагом является подъем передней и средней плит в сборе на платформу с достаточным зазором ниже узла. Для оправки совместите насечку в верхней части передней панели в сборе с надрезом на задней пластине в сборе и вставьте длинную часть вала оправки в переднюю пластину в сборе.

Ячейка будет скользить друг по другу и щелкать при правильной сборке. Теперь закрутите узел крест-накрест с помощью четырех винтов с торцевой головкой для каждого из портов доступа. Оберните резьбу уплотнительной лентой вокруг резьбы и вкрутите ее в верхнюю часть средней пластины.

Затяните гаечным ключом. Поместите кадмиевую маску в приемное отверстие, обработанное в передней части передней панели. Наконец, с помощью быстроразъемных соединителей соедините шланг охлаждающей жидкости между верхними портами на передней и задней панелях.

Продолжайте подготовку к эксперименту, транспортируя ячейку к линии пучка, чтобы поместить ее на линию пучка. Во-первых, закройте окно детектора песка защитным экраном, подготовив и правильно выровняв столик среды отбора проб. Определите монтажный кронштейн ячейки и муфту вала, прикрепленные к базовой линии.

Убедитесь, что установочные винты муфты вала ослаблены. Совместите муфту вала и вал оправки так, чтобы установочные винты на муфте ввинчивались в плоскую часть вала оправки. Осторожно вставьте срезную ячейку горизонтально в монтажный кронштейн ячейки.

С помощью двух винтов с торцевой головкой прикрепите сборку срезной ячейки к ячейке. Монтажный кронштейн надежно затянут. Всегда следите за тем, чтобы срезная ячейка находилась заподлицо с монтажным кронштейном ячейки.

Подсоедините вал оправки к приводному узлу, затянув два установочных винта на соединителе вала. После того, как ячейка была смонтирована, выровнена и откалибрована, следующим шагом является загрузка образца. Убедитесь, что запорные краны находятся в закрытом положении.

Предварительно загрузите образец в шприц с резьбой объемом 10 миллилитров. Убедитесь, что на образце нет пузырьков. Поместите пустой шприц без поршня на соединитель в середине ячейки для сбора переполнения.

Когда все будет готово, откройте оба запорных крана, медленно вводите пробу до тех пор, пока она не начнет поступать в пустой шприц. Как только это будет сделано, выключите управление двигателем, чтобы ремень можно было перемещать вручную. Срезайте образец вручную, чтобы переместить пузырьки в верхнюю часть ячейки ножа.

При необходимости вводите дополнительный образец, чтобы вытолкнуть пузырьки из зазора между ячейками сдвига. Удалив пузырьки воздуха, закройте запорный кран, чтобы зафиксировать образец в ячейке и провести простые, стабильные эксперименты. Постановка желаемых экспериментов по малоугловому рассеянию нейтронов.

Установите абсолютную процентную ставку в управляющем файле, связанном с программным обеспечением для управления двигателем. Выберите направление отвеса образца Во время эксперимента запустите двигатель сдвиговой ячейки и эксперимент по рассеянию нейтронов. Проверьте счетчики детектора и наблюдайте за двумерной картиной рассеяния нейтронов под малым углом

Определенные результаты должным образом регистрируются во время стрижки. Здесь показана картина рассеяния, полученная при отвесном потоке с использованием прозрачной ячейки. Исследуемый образец представляет собой вязкоэластичный червеобразный раствор моей клетки тонкого триметиламмония бромида.

Раствор содержит длинную запутанную нить, как самоорганизующиеся амфифильные молекулы, при резке образец демонстрирует явное истончение. Эти решения также показывают начало образования полос, когда поле потока разделяется на две или более полосы, каждая из которых имеет характерную скорость отсчета в геометрии COE при достаточно высоких скоростях сдвига. Этот образец имеет две полосы, одна с более высокой, чем ожидалось, скоростью сдвига, и другая с более низкой, чем ожидалось, скоростью сдвига.

Новый прибор для сдвиговой ячейки может быть использован для изучения микроструктурного состояния поверхностно-активного вещества при наблюдении полос сдвига. Систематические измерения в зазоре между кокетками в один миллиметр выполняются с использованием щелевой апертуры диаметром 0,1 мм с различными скоростями. Кольца интенсивности представляют собой пики корреляции, обусловленные взаимодействиями сегментов сегментов, а изотропия в кольце указывает на выравнивание сегментного потока с высоким выравниванием, типичным для пневматической фазы.

Значительная разница в антиизотропии рассеяния наблюдается между положениями в полосах низкого сдвига и высокого сдвига. Этот метод открывает путь для исследователей в области радиологии, мягких материалов и неравновесной термодинамики для изучения интеллектуальных материалов и структурных взаимоотношений сложных жидкостей.