Small angle neutron scattering (SANS) under non-equilibrium conditions

The use of small angle neutron scattering (SANS) for the study of systems under non-equilibrium conditions is illustrated by three types of experiments in the field of polymer research : — the relaxation of a system from an initial non-equilibrium state towards equilibrium, — the cyclic or repetitive installation of a series of non-equilibrium states in a system, — the steady non-equilibrium state maintained by a constant dissipation of energy within the system. Characteristic times obtained in these experiments with SANS are compared with the times obtained from quasielastic neutron and light scattering, which yield information about the equilibrium dynamics of the system. The limits of SANS applied to non-equilibrium systems for the measurement of relaxation times at different length scales are shown and compared to the limits of quasielastic neutron and light scattering.L'utilisation de la diffusion des neutrons aux petits angles (DNPA) pour l'étude des systèmes hors d'équilibre thermodynamique est illustrée par trois types d'expériences dans le domaine de la recherche sur les polymères : — la relaxation d'un système à partir d'un état hors d'équilibre vers l'équilibre, — l'installation cyclique ou répétitive d'une série d'états hors d'équilibre dans un système, — l'état stationnaire, maintenu par une dissipation constante d'énergie dans le système. Les temps caractéristiques accessibles dans ces expériences par DNPA sont comparés aux temps obtenus dans les expériences de diffusion quasi élastique des neutrons et de la lumière, qui fournissent l'information sur la dynamique des fluctuations à l'état d'équilibre thermodynamique. Les limites de la DNPA pour l'obtention des temps de relaxation aux différentes échelles de longueur dans des systèmes hors d'équilibre sont mises en évidence et comparées aux limites propres à la diffusion quasi élastique des neutrons et de la lumière

Small angle neutron scattering on periodically deformed polymers

Small angle neutron scattering from periodically deformed samples is a useful extension of the methods presently available for the study of molecular dynamics of polymers. In this paper we describe apparatus that has been used to produce large cyclic deformations at frequencies upto 10 Hz and the principles by which data is collected to give spectra corresponding to different states of strain of the sample. Some data on model polydimethylsiloxane networks is given as an illustration of the value of this technique.La diffusion des neutrons aux petits angles par des échantillons périodiquement déformés est une extension des méthodes actuellement disponibles pour l'étude de la dynamique moléculaire des polymères. Dans cet article nous décrivons un appareil pour produire de larges déformations cycliques, jusqu'à des fréquences de 10 Hz, ainsi que la méthode d'acquisition des données conduisant aux spectres correspondant aux différentes étapes de la déformation. Quelques résultats de l'étude d'un réseau de polydiméthyle siloxane soulignent l'intérêt de cette technique

Apparatus for the investigation of liquid systems in a shear gradient by small angle neutron scattering (SANS)

A Couette-type apparatus has been constructed which allows the observation of small angle neutron scattering from fluids in a constant shear gradient. Typical systems which can be investigated by this apparatus are polymer solutions and melts, anisotropic biopolymers, viruses in solution and various colloidal liquids.L'utilisation d'un appareillage construit d'après le principe de Couette permet de mesurer la diffusion des neutrons aux petits angles par les liquides soumis à un gradient de cisaillement constant. Lors de cette manipulation on peut mesurer des systèmes typiques, comme des solutions de polymères, des biopolymères anisotropes et des virus en solution ainsi que de nombreuses solutions colloïdales