W instrumencie SAXSA Monochromatyczna wiązka promieni rentgenowskich jest doprowadzana do próbki, z której niektóre promienie rentgenowskie rozpraszają się, podczas gdy większość po prostu przechodzi przez próbkę bez interakcji z nią. Rozproszone promienie rentgenowskie tworzą wzór rozpraszania, który jest następnie wykrywany w detektorze, który jest zazwyczaj dwuwymiarowym płaskim detektorem rentgenowskim umieszczonym za próbką prostopadłą do kierunku wiązki pierwotnej, która początkowo uderzyła w próbkę. Wzór rozpraszania zawiera informacje o strukturze próbki.Głównym problemem, który należy przezwyciężyć w oprzyrządowaniu SAXS, jest oddzielenie słabego natężenia rozproszonego od silnej wiązki głównej. Im mniejszy żądany kąt, tym trudniejsze staje się to. Problem ten jest porównywalny z tym, który występuje podczas próby obserwacji słabo promiennego obiektu znajdującego się blisko słońca, takiego jak korona słońca. Tylko wtedy, gdy księżyc blokuje główne źródło światła, korona staje się widoczna. Podobnie w przypadku SAXS wiązka rozproszona, która jedynie przemieszcza się przez próbkę, musi zostać zablokowana, nie blokując ściśle przylegającego promieniowania rozproszonego. Większość dostępnych źródeł promieniowania rentgenowskiego wytwarza rozbieżne wiązki, co wiąże problem. Zasadniczo problem można przezwyciężyć poprzez skupienie wiązki, ale nie jest to łatwe w przypadku promieni rentgenowskich i wcześniej nie było to robione z wyjątkiem synchrotronów, w których można stosować duże wygięte lustra. Dlatego większość laboratoryjnych urządzeń o małym kącie opiera się na kolimacji.Instrumenty laboratoryjne można podzielić na dwie główne grupy: Instrumenty kolimacyjne punktowe i liniowe:

Przyrządy do kolimacji Punktowejedytuj

przyrządy do kolimacji punktowej mają otwory, które kształtują wiązkę promieniowania rentgenowskiego w małym okrągłym lub eliptycznym miejscu, które oświetla próbkę. Tak więc rozpraszanie jest centro-symetrycznie rozmieszczone wokół pierwotnej wiązki promieniowania rentgenowskiego, a wzór rozpraszania w płaszczyźnie detekcji składa się z okręgów wokół wiązki pierwotnej. Ze względu na małą podświetlaną objętość próbki i marnotrawstwo procesu kolimacji-tylko te fotony mogą przejść, które zdarzyły się latać we właściwym kierunku-intensywność rozproszenia jest niewielka, a zatem czas pomiaru jest w kolejności godzin lub dni w przypadku bardzo słabych rozpraszaczy. Jeśli używana jest optyka ogniskująca, taka jak wygięte lustra lub wygięte kryształy monochromatora lub optyka kolimująca i monochromująca, taka jak wielowarstwy, czas pomiaru można znacznie skrócić. Kolimacja punktowa umożliwia wyznaczenie orientacji układów nieizotropowych (włókna, ciecze ścinane).

Przyrządy do kolimacji Liniowejedytuj

przyrządy do kolimacji liniowej ograniczają wiązkę tylko w jednym wymiarze (a nie dwóch, jak w przypadku kolimacji punktowej), tak że przekrój wiązki jest długą, ale wąską linią. Iluminowana objętość próbki jest znacznie większa w porównaniu do kolimacji punktowej, a natężenie rozproszenia przy tej samej gęstości strumienia jest proporcjonalnie większe. Tak więc czasy pomiaru za pomocą instrumentów SAXS z kolimacją liniową są znacznie krótsze w porównaniu do kolimacji punktowej i mieszczą się w zakresie minut. Wadą jest to, że zapisany wzór jest zasadniczo zintegrowaną superpozycją (samo-splotem) wielu sąsiednich wzorów otworkowych. Powstałe rozmazanie można łatwo usunąć za pomocą algorytmów bez modelu lub metod dekonwolucyjnych opartych na transformacji Fouriera, ale tylko wtedy, gdy układ jest izotropowy. Kolimacja liniowa jest bardzo korzystna dla wszelkich izotropowych materiałów nanostrukturalnych, np. białek, środków powierzchniowo czynnych, dyspersji cząstek i emulsji.