소각 X선 산란(SAXS)

브래그의 법칙에서는 산란각이 감소하면 점차 커지는 구조적 특징이 규명되는 것으로 보았습니다. 물질의 구조적 특징이 일반적으로 1~100nm 범위의 나노미터 길이 척도에 있을 때마다 SAXS 신호가 관찰됩니다. 반면, 광각 X선 회절(WAXD)로도 알려진 광각 X선 산란(WAXS)에서는 원자 간 거리에 해당하는 훨씬 작은 길이 척도로 물질의 구조를 규명합니다. 소각 X선 산란과 광각 X선 산란(SAXS 및 WAXS)은 보완적인 기법입니다. 

SAXS 측정을 위한 실험 설정에서는 투과 시스템을 사용합니다. 매우 좁지만 아주 강렬한 입사 X선 빔을 생성하는 X선 광학계가 필수적입니다. 비교적 약한 샘플의 신호를 직사 빔 인접지에서 측정해야 하기 때문입니다. 선형성이 우수하고 동적 범위가 넓으며 내부 노이즈가 무시할 수 있는 수준인 검출기도 반드시 사용해야 합니다. 검출기의 공간 해상도가 높으면 소규모 실험 설정에서도 좋은 앙각 해상도를 달성할 수 있으므로 고급 SAXS 계장에 도움이 됩니다.

SAXS 방법은 나노물질의 구조적 특성을 분석하는 가장 용도가 다양한 기법의 하나입니다. 고형 물체, 분말, 겔 또는 액체 분산제가 샘플이 될 수 있으며, 샘플이 비결정질, 결정질 또는 반결정질일 수 있습니다. 

측정에 최소한의 샘플 준비만 필요하며, 제자리에서 측정할 수 있는 경우도 많습니다. 총체적인 기법인 SAXS에서는 대량 샘플에서 평균을 내어 구조적 특징을 규명합니다.

소각 X선 산란으로 연구할 수 있는 일반적인 샘플은 다음과 같습니다.

• 액체 나노입자 분산제/콜로이드  
• 나노분말
• 나노복합체
• 폴리머
• 계면활성제
• 마이크로에멀젼
• 생물 고분자
• 액정
• 다공성물질

측정한 산란 프로파일의 평가에서 다음과 같은 물질의 구조 및 특성에 대한 광범위한 정보를 얻을 수 있습니다.

• 나노입자 크기 분포 
• 입자 형상
• 입자 구조(예: 핵-셸)
• 특정 표면적
• 나노입자의 응집 성질
• 공극 크기 분포
• 액상 결정질

이러한 매개변수는 나노물질의 화학적 및 물리적 특성과 연관성이 있으므로 반드시 제어해야 합니다. 응용 분야에서 물질의 성능도 이를 통해 결정됩니다. SAXS는 신물질 개발을 위한 R&D는 물론 품질 관리에도 유용한 도구입니다.

Empyrean Nano 에디션은 여러 가지 길이 척도의 (나노)물질 구조적 특성 분석에 적용할 수 있는 다양한 X선 산란 기법을 사용할 수 있는 X선 산란 전용 플랫폼입니다.

Empyrean X선 회절 플랫폼은 소규모로 설정하여 SAXS 측정용으로 빠르게 구성할 수 있습니다. 광학 구성 요소, 샘플 스테이지 및 검출기의 선택 범위가 넓습니다. 구체적인 샘플 및 성능 요구 사항에 따라 구성할 수 있습니다.

ScatterX⁷⁸는  Empyrean의 PreFIX 부속품으로 고성능 SAXS/WAXS 측정을 지원합니다. 빔 경로가 진공이므로 산란이 약한 샘플에 사용할 수 있을 정도로 민감도가 좋습니다. 

내부 노이즈 수준이 매우 낮고, 동적 범위가 넓고, 카운트 레이트 선형성이 높으며, 픽셀 크기가 작은 하이브리드 PIXcel 검출기는 이 응용 분야에서 독보적입니다.

당사의 EasySAXS 소프트웨어에는 SAXS 데이터 분석을 위한 완벽한 도구 상자가 있습니다. 데이터 환원, 모델 독립적 데이터 분석, 입도 분포 결정은 물론 광범위한 모델의 조정 및 시뮬레이션도 수행할 수 있습니다. 

자동화 및 보고 옵션도 소프트웨어에 있습니다. 검증된 고급 알고리즘을 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 편리하게 이용할 수 있습니다. 

EasySAXS는 가장 사용하기 쉽고 초보자와 고급 사용자 모두에게 적합하도록 설계했습니다.