RAYLEIGH SCATTERING OF MÖSSBAUER γ-RAYS IN THE AMORPHOUS POLYMER POLYMETHYL METHACRYLATE

Résumé
L'effet Mössbauer a été employé pour séparer la diffusion Rayleigh élastique et non élastique des rayons-γ de 14.4 KeV du Fe⁵⁷ dans le polymère amorphe polyméthylméthacrylate. La même méthode décrite ailleurs /1/ a été employée pour séparer les rayons-γ diffusés élastiquement par l'échantillon de ceux qui ont subi une diffusion inélastique. Les deux intensités, l'élastique et la non élastique, mesurées en fonction de (sin θ)/λ, montrent que la diffusion non élastique par les vibrations thermiques est une fraction considérable de l'intensité totale, même proche du premier maximum de diffraction. La dépendence de la température pour les intensités élastiques et inélastiques a été mesuré jusqu'au point de fusion. Une considérable réduction de I_el et une conséquente croissance de I_in a été observée au delà de la température de vetrification T_g. Ce résultat peut être dû à l'excitation, lorsque T > Tg, de mouvements de libration des parties des chaînes polymériques ; cette interprétation est en accord avec des résultats semblables obtenues dans d'autres verres organiques /2,3/. Un petit élargissement de la distribution en énergie des rayons-γ diffractés a été observé très proche du point de fusion. De ceux résultats on obtient un temps de relaxation τ = 2.7·10^-7 sec.

Abstract
The Mössbauer effect was used for measuring the elastic and inelastic Rayleigh scattering of the Fe₅₇ 14.4 KeV γ-rays in the amorphous polymer polymethyl methacrylate. The same procedure described elsewhere /1/ was used for separating the γ-rays elastically scattered by the sample from those that undergo inelastic scattering. The observed dependence of the elastic and inelastic scattering intensities on (sin θ)/λ indicate that the inelastic scattering by thermal vibrations is a considerable fraction of the total intensity just outside the first diffraction maximum. The temperature dependence of both elastic and inelastic intensities has been measured up to the melting point. A strong decrease of I_el and a consequent increase of I_in was observed above the glass transition temperature T_g. This behaviour may be attributed to the excitation at T > T_g of librational motions of part of the polymeric chain in accordance with similar results in other organic glasses /2,3/. A small broadening in the energy distribution of the diffracted γ-rays was detected very near the melting point. From this data a diffusion relaxation time τ = 2.7·10^-7 sec was deduced.