X射线小角散射

小角度范围内发生的散射现象

X射线小角散射是指当X射线透过试样时，在靠近原光束2°～5°的小角度范围内发生的散射现象。

概念介绍

一种区别于X射线大角（2夕从5’一165a）衍射的结构分析方法。利用X射线照射样品，相应的散射角2口小（5。一7，），灵n为X 射线小角散射。用于分析特大晶胞物质的结构分析以及测定粒度在几十个纳米以下超细粉末粒子（或固体物质中约超细空穴）的大小、形状及分布。对一于高分子材料，可测量高分子粒子或幸隙大小和形状、共混的高聚物相结构分析、长周期、支链度、分子链长度的分析及玻璃化转变温度的测量。

发展应用

早在1930年，Krishnamurti就观察到炭粉、炭黑和各种亚微观大小的微粒在X射线透射光附近出现连续散射现象。此后，1932年，Mark通过观察纤维素以及 Hendricks和Warren观察胶体粉末证实了X射线在小角区域的散射现象，并由此引发了人们对小角X射线散射的关注和兴趣。1938年后，Kratky，Guinier，Debye以及Prood等相继建立和发展了SAXS理论。到20世纪60年代末和70年代初，Ruland和Perrer把热漫散射用于高聚物。近年来用于材料微观结构研究，其研究趋势逐年增长。小角X射线散射技术被用来表征物质的长周期、准周期结构、界面层以及呈无规则分布的纳米体系；还可用于金属和非金属纳米粉末、胶体溶液、生物大分子以及各种材料中所形成的纳米级微孔、合金中的非均匀区（GP区）和沉淀析出相尺寸分布的测定；对非晶合金加热过程的晶化和相分离的小角X射线散射研究已引起学者的关注。了解小角X射线散射技术对促进材料研究具有重要意义。

SAXS虽然已有几十年的历史了，但是由于受X光源强度以及有关理论及数据处理方法的不完善的影响，SAXS的发展远比不上其他物理分析测试手段的发展。SAXS 还称不上是众所周知，在一般的分析测试书籍中很少有关于SAXS的详细介绍。有关理论、实验及数据处理方法仍不太成熟，还没有非常理想的数据分析处理软件，大部分应用仍集中于理想两相体系（即两相的电子密度不同，但各自相区的电子密度近于均一，且两相之间的界面是突变的即界面明锐），或将非理想两相体系（两相内的电子密度不同，从一相过渡到另一相存在电子密度梯度变化的界面区，界面模糊）近似为理想两相体系来进行解析，这就使得 SAXS的应用尤其是对于非理想两相体系的应用受到极大限制。用于小角散射的分析软件也很局限和不完善。由于 SAXS 在研究胶体分散体系（溶胶、凝胶、表面活性剂）缔合结构生物大分子（蛋白质、核酸）聚合物溶液，结晶取向聚合物（工业纤维、薄膜），嵌段聚合物。

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