小角 X 射线散射(Small Angle X-ray Scattering,简称 SAXS)是一种利用 X 射线在原光束附近(几度之内)产生的相干散射研究物质特性的方法。其主要原理是 X 射线与物质中的电子相互作用,从而得到关于物质内部结构的信息。
小角 X 射线散射原理主要包括以下两方面:
1. 电子对 X 射线的散射:当 X 射线穿过物质时,与物质中的电子相互作用,发生散射。散射程度与电子密度有关,电子密度越大,散射越强烈。
2. 散射强度与电子密度差的平方成正比:散射强度 I(h)与两相体系的电子密度差的平方成正比。通过测量散射强度,可以得到物质内部结构的信息。
实验方法主要包括以下几个步骤:
1. 样品制备:根据实验需求制备合适的样品,如溶液、悬浮液、凝胶等。
2. X 射线源:使用 X 射线发生器产生 X 射线,作为入射光源。
3. 样品放置:将样品放置在 X 射线源和探测器之间,确保 X 射线能穿过样品。
4. 探测器:使用 X 射线探测器检测穿过样品的散射 X 射线,获取散射信号。
5. 数据处理:对探测器收集到的数据进行处理,如去除背景、计算散射强度等,得到最终的实验结果。
小角 X 射线散射应用广泛,如研究超细颗粒的粒度分布、非晶态材料的结构、蛋白质分子的形态等。