小角 X 射线散射仪

什么是小角 X 射线散射仪？小角 X 射线散射仪测量极低角度的散射以分辨纳米结构。它适合溶液、聚合物和纳米材料中的颗粒尺寸、孔隙、片层和蛋白质形状。## 概述

小角散射使用精细准直的束和长（通常抽真空的）相机以到达零点几度的角度。约一至一百纳米的特征在该区域散射，因此可在无晶体的情况下测定颗粒尺寸和形状、孔隙结构、片层间距、聚集以及溶液中蛋白质的整体尺寸。二维检测器记录各向同性或各向异性图案，软件拟合模型或将数据转换为尺寸分布。束流挡板保护检测器免受直射束损伤，溶剂或基体的背景扣除必不可少。仪器从紧凑实验室设备到同步辐射线站不等，该技术是聚合物、纳米颗粒、制药和结构生物学研究的核心。## 工作原理是什么？X 射线从材料的电子密度散射。在晶体中，来自周期性晶格平面的散射在满足布拉格定律的角度发生相长干涉，产生衍射峰。衍射仪以高角度精度定位样品和检测器，并记录强度随角度或随二维检测器图像的变化。单晶仪器从全套反射确定原子结构，而粉末和薄膜仪器分析物相混合物、择优取向和层状结构。峰位给出晶格参数和应变，峰宽与微晶尺寸和微观应变相关，低角散射揭示纳米尺度特征。光学、单色器、检测器和样品台的选择决定可进行的测量，用有证标准品进行仪器对位是准确度的基础。## 主要特点有哪些？- 用于极低角度的长真空相机 - 用于各向同性和各向异性图案的二维检测器 - 约 1 至 100 nm 的尺寸范围 - 模型拟合和尺寸分布软件 - 束流挡板和背景扣除 - 紧凑实验室或同步辐射配置

技术参数有哪些？典型的小角 X 射线散射仪配置：q 范围为 0.01–5 nm-1；尺寸范围为 1–100 nm；相机长度为 0.3–3 m；检测器为 two-dimensional area detector；X 射线源为 microfocus tube or synchrotron；束斑尺寸为 0.2–1.0 mm。以上数值代表该产品类别的常见水平，具体配置参数以报价单及随机校准文件为准。## 适用于哪些应用？小角 X 射线散射仪主要用于纳米颗粒和胶体的尺寸和形状、蛋白质和大分子的溶液结构、聚合物和嵌段共聚物形态、多孔材料和片层结构。在更广泛的 X 射线衍射仪类别中，实验室还将其用于单晶结构测定、薄膜厚度、织构和物相分析、焊缝、涂层和加工件的残余应力。## 适用哪些标准与认证？相关标准与方法包括 ASTM E915 Verifying the alignment of X-ray diffraction instrumentation、ASTM E1426 Determining the effective elastic parameter for X-ray diffraction measurements of residual stress、USP <941> X-Ray Diffraction、ISO 20203 Carbonaceous materials—XRD of calcined coke、ISO/IEC 17025、IEC 61010-2-091。本型号的认证候选包括 CE、Radiation safety enclosure、ISO 9001 manufacturing；每项认证均需针对具体配置在发货前确认，仅提供已实际签发的证书。这些是受监管的辐射装置，需要屏蔽、联锁、辐射巡测和受训操作者。单晶必须精确安装和对中，通常用低温或湿度装置保护。薄膜和晶圆需要平整安装并与束仔细对位，反射率测量要求极低背景和精确的角度步进。残余应力方法需要规定的测量方向和弹性常数。小角系统需要长真空路径和洁净束流挡板。用标准品验证对位、角度校准和检测器线性，X 射线管、测角仪电机和面检测器是磨损件。应记录样品制备和测量条件以实现可追溯性。## 如何选择合适的小角 X 射线散射仪？当需要在未结晶的溶液、聚合物或粉末中测量纳米级尺寸、形状或有序性时，选择小角散射仪器。请说明尺寸范围、样品形态和通量。对极弱散射体或最小角度，考虑同步辐射；对常规工作，实验室仪器通常足够。### 与其他 X 射线衍射仪型号相比如何？应根据结构问题选择衍射仪配置。配四圆或 kappa 测角仪和面检测器的单晶系统从小晶体确定原子结构。带掠入射光学和平行束的薄膜仪器测量涂层中的层厚、织构和物相。反射率配置在极低角度测量电子密度剖面、界面粗糙度和层厚。残余应力仪器使用侧倾或 psi 几何并精确倾斜样品，测量金属和陶瓷中的应变。配长相机长度的小角散射系统分辨纳米级颗粒、孔隙和片层。确认角度范围和分辨率、样品环境、检测器类型和应用软件，并验证仪器能遵循任何要求的标准方法。