in een SAXS-instrument wordt een monochromatische Röntgenstraal naar een monster gebracht waarvan sommige röntgenstralen zich verspreiden, terwijl de meeste eenvoudig door het monster gaan zonder er interactie mee te hebben. De verspreide röntgenstralen vormen een het verspreiden patroon dat dan bij een detector wordt ontdekt die typisch een tweedimensionale vlakke röntgenstraaldetector is die achter de steekproef loodrecht op de richting van de primaire straal wordt gesitueerd die aanvankelijk de steekproef raakte. Het verstrooiingspatroon bevat de informatie over de structuur van de steekproef.Het grootste probleem dat moet worden opgelost in SAXS instrumentatie is de scheiding van de zwakke verstrooide intensiteit van de sterke hoofdbundel. Hoe kleiner de gewenste hoek, hoe moeilijker dit wordt. Het probleem is vergelijkbaar met het probleem bij het observeren van een zwak stralend object dicht bij de zon, zoals de corona van de zon. Alleen als de maan de hoofdlichtbron blokkeert, wordt de corona zichtbaar. Ook in SAXS moet de niet-verstrooide bundel die alleen door het monster reist, worden geblokkeerd, zonder de dicht naast elkaar liggende verstrooide straling te blokkeren. De meeste beschikbare Röntgenbronnen produceren uiteenlopende stralen en dit maakt het probleem nog erger. In principe kon het probleem worden opgelost door de bundel te concentreren, maar dit is niet gemakkelijk bij het omgaan met röntgenstralen en werd voorheen niet gedaan, behalve op synchrotrons waar grote gebogen spiegels kunnen worden gebruikt. Dit is de reden waarom de meeste laboratorium kleine hoekapparaten in plaats daarvan op collimatie vertrouwen.Laboratorium saxs instrumenten kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen: punt-collimatie en lijn-collimatie instrumenten:

punt-collimatieinstrumentsedit

punt-collimatieinstrumenten hebben gaatjes die de Röntgenstraal vormen tot een kleine cirkelvormige of elliptische vlek die het monster verlicht. Aldus is het verstrooien centro-symmetrisch verdeeld rond de primaire Röntgenstraal en het verstrooiingspatroon in het opsporingsvlak bestaat uit cirkels rond de primaire straal. Door het kleine verlichte monstervolume en de verspillingen van het collimatieproces—alleen die fotonen mogen passeren die toevallig in de juiste richting vliegen—is de verstrooide intensiteit klein en daarom ligt de meettijd in de Orde van uren of dagen in het geval van zeer zwakke verstrooiers. Als scherpsteloptieken zoals gebogen spiegels of gebogen monochromatorkristallen of collimerende en monochromatische optieken zoals multilagen worden gebruikt, kan de meettijd sterk worden verkort. Punt-collimatie maakt het mogelijk de oriëntatie van niet-isotrope systemen (vezels, geschoren vloeistoffen) te bepalen.

line-collimation instruments edit

Line-collimation instruments beperken de bundel slechts in één dimensie (in plaats van twee zoals voor punt collimatie) zodat de dwarsdoorsnede van de bundel een lange maar smalle lijn is. Het verlichte monstervolume is veel groter in vergelijking met punt-collimatie en de verstrooide intensiteit bij dezelfde fluxdichtheid is proportioneel groter. Zo zijn de meettijden met lijn-collimatie SAXS instrumenten veel korter in vergelijking met punt-collimatie en liggen ze binnen het bereik van minuten. Een nadeel is dat het opgenomen patroon in wezen een geïntegreerde superpositie (een zelfconvolutie) is van vele aangrenzende pinhole patronen. Het resulterende uitstrijkje kan eenvoudig worden verwijderd met behulp van modelvrije algoritmen of deconvolutiemethoden op basis van fouriertransformatie, maar alleen als het systeem isotroop is. Lijncollimatie is van groot voordeel voor alle isotrope nanogestructureerde materialen, zoals eiwitten, oppervlakteactieve stoffen, deeltjesdispersie en emulsies.