într-un instrument SAXS, un fascicul monocromatic de raze X este adus la un eșantion din care unele dintre razele X se împrăștie, în timp ce majoritatea trec pur și simplu prin eșantion fără a interacționa cu acesta. Razele X împrăștiate formează un model de împrăștiere care este apoi detectat la un detector care este de obicei un detector de raze X plat 2-dimensional situat în spatele eșantionului perpendicular pe direcția fasciculului primar care a lovit inițial eșantionul. Modelul de împrăștiere conține informații despre structura eșantionului.Problema majoră care trebuie depășită în instrumentația SAXS este separarea intensității slabe împrăștiate de fasciculul principal puternic. Cu cât unghiul dorit este mai mic, cu atât devine mai dificil acest lucru. Problema este comparabilă cu cea întâlnită atunci când încercați să observați un obiect slab radiant aproape de soare, cum ar fi coroana soarelui. Numai dacă luna blochează sursa principală de lumină, coroana devine vizibilă. La fel, la SAXS, fasciculul nedispersat care călătorește doar prin eșantion trebuie blocat, fără a bloca radiația împrăștiată strâns adiacentă. Cele mai multe surse de raze X disponibile produc fascicule divergente și acest lucru agravează problema. În principiu, problema ar putea fi depășită prin focalizarea fasciculului, dar acest lucru nu este ușor atunci când se ocupă de raze X și anterior nu a fost făcut decât pe sincrotroni unde pot fi utilizate oglinzi mari îndoite. Acesta este motivul pentru care majoritatea dispozitivelor cu unghi mic de laborator se bazează în schimb pe colimare.Instrumentele SAXS de laborator pot fi împărțite în două grupe principale: instrumente punct-colimare și linie-colimare:

instrumente de colimare a punctelor

instrumentele de colimare a punctelor au găuri care modelează fasciculul de raze X într-un mic punct circular sau eliptic care luminează proba. Astfel, împrăștierea este distribuită centro-simetric în jurul fasciculului primar de raze X, iar modelul de împrăștiere în planul de detectare constă din cercuri în jurul fasciculului primar. Datorită volumului mic de probă iluminat și a risipei procesului de colimare—numai acei fotoni sunt lăsați să treacă care se întâmplă să zboare în direcția corectă—intensitatea împrăștiată este mică și, prin urmare, timpul de măsurare este de ordinul orelor sau zilelor în cazul împrăștierilor foarte slabe. Dacă se utilizează optica de focalizare, cum ar fi oglinzile îndoite sau cristalele monocromatoare îndoite sau optica de colimare și monocromare, cum ar fi multistraturile, timpul de măsurare poate fi redus foarte mult. Colimarea punctuală permite determinarea orientării sistemelor neizotrope (fibre, lichide forfecate).

instrumente de colimare a liniei

instrumentele de colimare a liniei restricționează fasciculul doar într-o singură dimensiune (mai degrabă decât două ca în cazul colimării punctului), astfel încât secțiunea transversală a fasciculului să fie o linie lungă, dar îngustă. Volumul eșantionului iluminat este mult mai mare în comparație cu colimarea punctului, iar intensitatea împrăștiată la aceeași densitate a fluxului este proporțional mai mare. Astfel, timpii de măsurare cu instrumentele saxs de colimare a liniei sunt mult mai scurți în comparație cu colimarea punctului și sunt în intervalul de minute. Un dezavantaj este că modelul înregistrat este în esență o suprapunere integrată (o auto-convoluție) a multor modele de găuri adiacente. Petele rezultate pot fi îndepărtate cu ușurință folosind algoritmi fără model sau metode de deconvoluție bazate pe transformarea Fourier, dar numai dacă sistemul este izotrop. Colimarea liniei este de mare folos pentru orice materiale nanostructurate izotrope, de exemplu proteine, surfactanți, dispersie de particule și emulsii.