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小角X線散乱

SAXS機器では、x線の単色ビームがサンプルに持ち込まれ、X線の一部が散乱しますが、ほとんどの場合、相互作用せずにサンプルを通過 散乱されたX線は最初にサンプルに当った第一次ビームの方向に垂直なサンプルの後ろに置かれる普通2次元の平らなX線の探知器である探知器で検出される散乱パターンを形作ります。 散乱パターンには、サンプルの構造に関する情報が含まれています。SAXSの器械使用で克服されなければならない主要な問題は強い主ビームからの弱い分散させた強度の分離である。 所望の角度が小さいほど、これはより困難になる。 この問題は、太陽のコロナのように、太陽に近い弱い放射性物体を観察しようとするときに遭遇する問題に匹敵します。 月が主な光源を遮る場合にのみ、コロナが見えるようになります。 同様に、SAXSでは、単にサンプルを通過する非散乱ビームは、密接に隣接する散乱放射を遮断することなく、遮断されなければならない。 ほとんどの利用可能なX線源は発散ビームを生成し、これは問題を化合物。 原理的には、ビームを集束させることによって問題を克服することができるが、これはX線を扱うときには容易ではなく、以前は大きな曲がった鏡を使 これが、ほとんどの実験室の小さな角度装置が代わりに視準に依存する理由です。実験室のSAXSの器械は2つの主要なグループに分けることができる:ポイント視準およびライン視準の器械:

Point-collimation instrumentsEdit

Point-collimation instrumentsは、x線ビームをサンプルを照らす小さな円形または楕円形のスポットに形作るピンホールを持っています。 したがって、散乱は一次X線ビームの周りに中心対称的に分布し、検出面内の散乱パターンは一次ビームの周りの円で構成されています。 照射されたサンプル量が小さく、コリメーションプロセスの無駄のために、正しい方向に飛ぶ光子だけが通過することができます。 曲がったミラーや曲がったモノクロメータ結晶のような集束光学系や、多層膜のようなコリメートとモノクロ光学系を使用すると、測定時間を大幅に短縮 点視は非等方性システム(繊維、せん断された液体)のオリエンテーションが断固としたであるようにする。

Line-collimation instrumentsEdit

Line-collimation instrumentsは、ビームの断面が長くて狭い線になるように、ビームを1つの次元(ポイントコリメーションの場合は2つではなく)に制限します。 照射された試料体積は点コリメーションに比べてはるかに大きく,同じ磁束密度での散乱強度は比例して大きくなった。 従ってライン視準のSAXSの器械との測定の時はポイント視準と比較されて大いにより短く、分の範囲にある。 欠点は、記録されたパターンが本質的に多くの隣接するピンホールパターンの統合された重ね合わせ(自己畳み込み)であることである。 結果として得られる塗抹標本は、フーリエ変換に基づくモデルフリーアルゴリズムまたはデコンボリューション法を使用して容易に除去することができますが、システムが等方性である場合にのみ除去することができます。 ラインコリメーションはあらゆる等方性nanostructured材料、例えば蛋白質、界面活性剤、粒子の分散および乳剤のための大きい利点です。