Neutronenspinechospektroskopie

Die ideale Ergänzung zur SANS um die zeitliche Entwicklung der beobachteten Strukturen unter Gleichgewichtsbedingungen zu beobachten ist die NeutronenSpinEcho Spektroskopie. Mit dem J-NSE Instrument am FRMII, dem NSE Instrument an der SNS in Oak Ridge und Anteilen am IN15 und demnächst WASP am ILL steht dem JCNS ein breites Spektrum von Messmöglichkeiten zur Verfügung.

Das Ergebnis einer SANS Messung ist analog zu einer Momentaufnahme der Struktur, die Daten einer NSE Messung sind dann analog in etwa mit den Aufnahmen nach verschieden langen Belichtungszeiten zu vergleichen. Der Zeitparameter ist die variabel einstellbare Fourierzeit (typisch zwischen 0.005ns .. 500ns). Das NSE Signal liefert die nach dieser Zeitdifferenz noch vorhandenen Korrelation der streuenden Strukturen. Die Zeiten sind wesentlich kürzer als diejenigen die in einer kinetischen Messung an der SANS erfassbar sind.

Bei einer kinetischen Messung wird die Reaktion auf eine synchrone makroskopische „Störung“ gemessen. Dahingegen misst NSE die Korrelationszeiten thermischer Fluktuationen (Brown’sche Bewegung). Damit sind Diffusions- und Relaxationsprozesse auf molekularer Ebene in Polymerschmelzen, Lösungen, Proteinen und anderen Softmattersystemen auf ihrer typischen Längen- und Zeitskala beobachtbar.