PhD (PDF) - Universität Wien

2.1. PRÄPARATION DER GITTER 7
Bei der Belichtung einer photorefraktiven Substanz mit einer in Abb. 2.1 skizzierten Zweistrahl-
interferenz berechnen sich die Intensitäten der von der Probe ausgehenden Teilstrahlen IO und
IH zu
IO(η, Φn,α) = IRη + IS(1 − η) + 2 � IRIS(1 − η)η sin(Φn,α)
IH(η, Φn,α) = ISη + IR(1 − η) − 2 � IRIS(1 − η)η sin(Φn,α). (2.7)
2.1 Präparation der Gitter
Die Herstellung holographischer Gitter in (Poly)methylmethacrylat (PMMA) stellt hohe Anfor-
derungen an die chemische Reinheit der Proben sowie deren optische Qualität. Durch Optimie-
rung des Herstellungsprozesses ist es mittlerweile gelungen, die Qualität und Reproduzierbar-
keit der Proben zu steigern und somit die Voraussetzungen für eine systematische Untersuchung
der Gitterbildungsprozesse, der Polymerisationskinetik, der Langzeitstabilität, etc. zu schaffen
[24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31].
Die Ausgangssubstanz zur Herstellung der Polymerplatten ist das Monomer Methylmethacrylat
(MMA, CH2C(CH3)COOCH3). Für neutronenoptische Anwendungen wird deuteriertes d8-
MMA verwendet. Um eine vorzeitige selbstinitiierte Polymerisation des Monomers während der
Lagerung des Materials zu unterbinden, sind sowohl dem MMA als auch dem d8-MMA jeweils
100 ppm 1.4 -Dihydroxybenzol (Hydrochinon, C6H6O2) als Inhibitor zugesetzt. Dessen redu-
zierende Wirkung terminiert die für den Polymerisationsprozess verantwortlichen, vorwiegend
durch ionisierende Strahlung, Luftsauerstoff, Licht- oder Temperatureinwirkung entstehenden
Radikale. 2
H COOCH3
| |
C = C
| |
H CH3
⎡
⎢
⎣
H COOCH3
| |
• C − C •
| |
H CH3
Abb. 2.3: Strukturformeln des Monomers Methylmethacrylat und des Polymers Polymethylmethacrylat.
Da es sich bei dem hier vorliegenden Polymerisationsprozess um eine radikalische Polymerisation
handelt, ist es notwendig, den Inhibitor vom Monomer zu trennen. Dies erfolgt durch Destil-
2 Ohne Zugabe eines Inhibitors wird für Methylmethacrylat bei einer Temperatur von 29 ◦ C ein Monomerumsatz
von 50% nach etwa 5 Jahren erreicht [32].
⎤
⎥
⎦
n