我们对精杰元公司的EPS燃油处理装置对燃油的作用进行中子小角散射（SANS）研究。经过对两种样品（一为普通燃油，一为经过EPS燃油改善处理装置的燃油）的比较研究，我们发现前者含大于300纳米尺度的分子团粒，后者成分的尺度小于3纳米，而且至少在一周内不变。实验结果有助于说明EPS燃油处理装置对燃油的燃烧效果改善的机理。

        简介
   
        小角中子散射（SANS）是一种先进的实验技术，用来探测物质的微观结构。尤其对于流体及软物质更为有用，因为诸如显微等实空间技术往往无能为力。散射技术测量物质的密度分布或涨落，但用的是付里叶空间。然而对于大多数结构，一些具体数据可被换算出来。 　　通常它被用来测量复杂流体内颗粒的大小、形状及其分布，这些流体包括胶体、高分子溶液、表面活化剂组合、微悬浮液等。在世界主要实验室里的仪器，它们能测量的微结构线度在1纳米到1微米之间。
    
        实验细节
   
        我们做了三次实验，完成了对数个样品的测量。实验在我院中子研究中心用NG7-SANS仪器完成。所用中子波长为0.60纳米及0.81纳米。散射矢量（Q）值在0.008nm-1到1nm-1之间，对应于实空间尺度1nm到120nm。所用燃油样品为“皇冠”加油站在马里兰州盖城出售的普通柴油。所用的远通器件为EPS-1型。样品油在进行测量时是装在一个柱形容器内，中子在通过两个圆形平面之间发生散射，其线度为12.7毫米直径，1毫米高，所用油量为0.2毫升。测量结果 　　在三次实验过程中，我们首先在一个月的时间内两次对所得到的未经处理的燃油样品进行测量。两次测量结果类似，两次测量的Q程稍有不同，显示样品中含有尺度大于300nm的分子团。    
   
        这种征象不一定属于Guinier型，所以从曲线的形状上得不到具体的分子团的大小数据，因为它们已经超越了本仪器所能测量的范围，其上限为Q=0.008nm-1的倒数，即约120nm的回转半径，换算为球型直径为310nm，基本上可以断定这些团粒的大小为准微米的尺度（即0.5-2μm）。
   
        至于这些团粒是由什么（化学或物理）成分组成，中子散射不能提供具体线索。但是可以肯定每一个这样的团粒作为一个整体活动。因为在燃油中大多数的分子结构都小于10nm，所以这些团粒可以被认为是分子团粒，或在一起的分子。因为散射强度是与这些团粒的数量和它们与燃油中其它成分的“反差”的积成正比，所以我们现在还不能单独地算出其中的任何一量。
    
        然后，我们将同样柴油样品通过远通器件EPS-1，油样按器件所指方向，由重力通过EPS-1（箭头方向水平）。所收集的样品在一周内测量了两次。两次结果相互类似，但都与第一次不同：他们没有在小Q时往上升的趋势和迹象。事实上，整条曲线看来是平的，显示在所测线度上(0.008NM-1到0.4NM-1)没有可测量到的粒子量。要说明的是，这些实验都被重复过至少一次。
   
        结论
   
        我们可以得出以下结论：经过中子散射测量，发现普通燃油内含大于300纳米尺度的分子团粒，而经过EPS燃油处理装置后的燃油的成分均为纳米级，没有发现大于3nm的颗粒（分子团），原先存在于第一个样品准微米尺度的团粒不复存在。中子散射的这一实验结果有助于说明EPS燃油处理装置对燃油的燃烧效果改善的机理。