Articles

Liten vinkel X-ray spredning

I ET SAXS instrument, en monokromatisk stråle Av Røntgenstråler er brakt til en prøve som noen Av X-stråler scatter, mens de fleste bare gå gjennom prøven uten å samhandle med det. De spredte Røntgenstrålene danner et spredningsmønster som deretter oppdages ved en detektor som vanligvis er en 2-dimensjonal flat Røntgendetektor som ligger bak prøven vinkelrett på retningen til primærstrålen som først traff prøven. Spredningsmønsteret inneholder informasjonen om strukturen til prøven.Det store problemet SOM må overvinnes I SAXS instrumentering er separasjonen av den svake spredte intensiteten fra den sterke fjernlyset. Jo mindre ønsket vinkel, desto vanskeligere blir dette. Problemet er sammenlignbart med det som oppstår når man prøver å observere et svakt strålende objekt nær solen, som solens korona. Bare hvis månen blokkerer hovedlyskilden, blir koronaen synlig. PÅ SAMME måte må DEN ikke-spredte strålen som bare beveger seg gjennom prøven, blokkeres uten å blokkere den nærliggende spredte strålingen. De fleste Tilgjengelige X-ray kilder produsere divergerende bjelker og dette forbindelser problemet. I prinsippet kan problemet løses ved å fokusere strålen, men dette er ikke lett når Det gjelder Røntgenstråler og ble tidligere ikke gjort unntatt på synkrotroner hvor store bøyde speil kan brukes. Dette er grunnen til at de fleste laboratorie små vinkel enheter stole på kollimering i stedet.Laboratorie SAXS instrumenter kan deles inn i to hovedgrupper: punkt-collimation og line-collimation instrumenter:

Punktkollimasjonsinstrumenterrediger

Punktkollimasjonsinstrumenter har nålhull som former Røntgenstrålen til et lite sirkulært eller elliptisk punkt som belyser prøven. Dermed er spredningen centro-symmetrisk fordelt rundt den primære Røntgenstrålen, og spredningsmønsteret i deteksjonsplanet består av sirkler rundt primærstrålen. På grunn av det lille belyste prøvevolumet og sløsingen i kollimasjonsprosessen-bare de fotonene får passere som tilfeldigvis flyr i riktig retning—den spredte intensiteten er liten, og derfor er måletiden i rekkefølge av timer eller dager i tilfelle svært svake spredere. Hvis fokusoptikk som bøyde speil eller bøyde monokromatorkrystaller eller kollimerende og monokromerende optikk som multilayers brukes, kan måletiden reduseres kraftig. Punktkollimering gjør at orienteringen av ikke-isotrope systemer (fibre, skjærede væsker) kan bestemmes.

Line-collimation instrumentsEdit

Line-collimation instrumenter begrense strålen bare i en dimensjon (snarere enn to som for punkt collimation) slik at strålen tverrsnitt er en lang, men smal linje. Det opplyste prøvevolumet er mye større sammenlignet med punktkollimasjon, og den spredte intensiteten ved samme flukstetthet er proporsjonalt større. Dermed måle ganger med line-collimation SAXS instrumenter er mye kortere i forhold til punkt-collimation og er i området minutter. En ulempe er at det registrerte mønsteret i hovedsak er en integrert superposisjon (en selvkonvolusjon) av mange tilstøtende pinhullsmønstre. Den resulterende smearing kan enkelt fjernes ved hjelp av modellfrie algoritmer eller dekonvolusjonsmetoder basert På Fourier-transformasjon, men bare hvis systemet er isotrop. Linjekollimering er til stor nytte for alle isotrope nanostrukturerte materialer, f.eks. proteiner, overflateaktive stoffer, partikkeldispersjon og emulsjoner.