上海光源X射线小角散射光束线站（BL16B1）

上海光源小角散射线站可以提供的实验技术有SAXS, WAXS, ASAXS, GISAXS,以及时间分辨的SAXS技术,本实验站SAXS技术可探测1~240nm的空间尺度范围。

当物质中的电子密度不均匀区在纳米尺度(一般介于0.1~200nm 之间)时,X 射线与之相互作用后在原光束方向附近的很小角度内散开,这个角域范围在几度(一般<3°)以内,这种现象称为小角X射线散射(Small Angle X-ray Scattering,简写为SAXS)。由于X 射线是与原子中的电子发生相互作用,所以SAXS对电子密度的不均匀性特别敏感,凡是存在纳米尺度电子密度不均匀区的物质均会产生小角散射现象。

上海光源X射线小角散射光束线站（BL16B1）的主要应用领域如下:

1)研究高分子材料内部的片晶、孔洞等缺陷的微结构,以及高分子材料加工过程中的结构演变。

2)研究高性能纤维材料内部的缺陷微结构,及在纺丝成型过程中的动态结构演变。

3)研究胶体系统、纳米颗粒及多孔材料中散射体的尺寸分布、界面层及分形结构。

4)研究金属合金中的颗粒或聚集态结构及冷热加工变形后的结构变化。

上海光源X射线小角散射光束线站（BL16B1）主要实验方法

1)         X射线小角散射(SAXS)和X射线广角散射(WAXS)

2)         掠入射X射线小角散射(GISAXS)和掠入射X射线广角散射(GIWAXS)

3)         X射线小角/广角散射联用(SAXS/WAXS)

4)         X射线小角反常散射(ASAXS)

ASAXS不仅能够探测出微相析出的尺寸分布,可以辨别析出的元素种类。

上海光源X射线小角散射光束线站（BL16B1）样品准备

SAXS的应用领域非常广泛,样品有块状固体、粉末、液体等状态。SAXS样品制备的原则是在单位时间内获得较强的散射信号,主要取决于样品对散射信号的吸收。

当X射线通过任何物质时,一部分X射线透过物质,另一部分则被物质吸收。设强度为I0的X射线透过厚度为t物质后的强度为I,μ为X射线通过单位厚度物质被吸收的比例,称为线吸收系数,X射线通过物质时,将按照指数规律迅速衰减。入射光强和出射光强有如下关系:

高分子材料样品建议厚度选择在0.5-2mm。

铝合金样品建议厚度选择在100-200μm。

轻合金样品建议厚度选择在100-200μm。

铁、铜和锌样品建议厚度选择在30-40μm。

溶液样品的样品池厚度采用1mm左右,常用的有水溶液和酒精溶液等。溶液样品浓度要求:以蛋白为例,一般为几个毫克/毫升。

上海光源X射线小角散射光束线站（BL16B1）数据分析

实验站通过程序自动化控制进行数据采集,所获得的数据直接存入磁盘阵列服务器,数据输出格式为tif格式,用户可用Fit2D进行数据处理及分析。