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小角X射線散射技術(shù):研究納米尺度微結(jié)構(gòu)的重要手段

更新時間:2024-04-11       點(diǎn)擊次數(shù):483

本文摘要

本文將簡單介紹研究納米尺度微結(jié)構(gòu)的重要手段:小角X射線衍射(Small Angle X-Ray Scattering, SAXS)技術(shù)原理及相關(guān)產(chǎn)品。

 

 

X射線衍射與小角X射線散射

 

X射線是具備相應(yīng)波長的電磁波或帶有相應(yīng)能量的光子束。X射線的波長和能量介于γ-射線和紫外線之間。其波長范圍為0.01-10nm;對應(yīng)的能量范圍為0.125-125Kev。

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小角散射(Small Angle X-ray Scattering,SAXS):如果樣本具有不同電子密度的周期性結(jié)構(gòu),X射線被不相干散射,散射 X 射線的角度就與入射 X 射線的角度相差很?。ㄒ话?θ≤ 5°),稱為小角X射線散射效應(yīng)。主要用于研究亞微米尺度的固態(tài)及液態(tài)樣品結(jié)構(gòu)。

 

小角散射效益來自物質(zhì)內(nèi)部1~100nm量級范圍內(nèi)電子密度的起伏,通過對小角X射線散射圖或散射曲線的計(jì)算和分析即可推導(dǎo)出微結(jié)構(gòu)的形狀、大小、分布及含量等信息。這些微結(jié)構(gòu)可以是孔洞、粒子、缺陷、材料中的晶粒、非晶粒子結(jié)構(gòu)等。

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廣角散射(Wide Angle X-ray Scattering,WAXS):如果樣本具有周期性結(jié)構(gòu)(晶區(qū)),X射線被相干散射,入射光和散射光之間沒有波長的改變,這個過程稱為 廣角X射線衍射。主要用于研究較晶體結(jié)構(gòu)和非晶體結(jié)構(gòu)。

 

與小角散射相比,廣角散射的散射角度較大,可以覆蓋從幾度到幾十度的范圍。通過檢測廣角散射信號,可以獲得關(guān)于晶體晶格參數(shù)、晶胞體積、顆粒尺寸和顆粒形貌等信息。

 

SAXS -  WAXS表征

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Empyrean Nano版銳影

 

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Empyrean Nano版銳影

多功能 X 射線散射系統(tǒng)

  • 基于Empyrean平臺和Pre-FIX預(yù)校準(zhǔn)概 念,為納米材料研究/小角散射專家特殊定制的 高性能多功能散射研究平臺

  • 操作簡單,無需校準(zhǔn)

  • 高性能散射研究平臺,但不局限于散射

    (1D/2D SAXS/WAXS;USAXS;GI-SAXS;PDF;CT)

多種配置可選

多功能 X 射線散射系統(tǒng)

  • Empyrean Nano版+PIXcel3D 基于銅靶應(yīng)用

  • Empyrean Nano版+GaliPIX3D 兼顧對分布函數(shù)(PDF)分析

  • 高分辨光管+聚焦透鏡+ScatterX78+3D探測器

  • 2D WAXS, 最低2theta 0.1°, 最高±22°(PIXcel)或±30°(GaliPIX)

  • 變溫毛細(xì)管樣品架,溫度范圍5-70℃

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  • Scatter X78 樣品架能實(shí)現(xiàn)液體,固體,纖維等納米材料分析,儀器自動校準(zhǔn)光路,真空啟動3分鐘即可測試樣品。

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