X 光是透過材料中的電子進行散射。從測量到的所有散射波之干涉圖型即可推斷給定樣本中奈米尺寸以及原子有序和無序等相關資訊。從週期性結構材料可觀察到不連續的布拉格散射,而在無序材料中則主要是漫散射。
Malvern Panalytical 儀器可提供各式各樣的彈性 X 光散射技術,其中包括範圍廣泛的散射向量,既可用於分析大塊材料,也可分析類似薄膜的物品。
SAXS (小角度 X 光散射)
SAXS 是功能最多樣化的工具之一,可分析各種樣本類型 (液體、粉體、固體、凝膠等) 的奈米尺度結構和尺寸。樣本可以是非晶形、晶體或半結晶物質。
一般可使用 SAXS 進行研究的樣本包括膠體分散液、界面活性劑、聚合物、生物巨分子、薄膜、奈米複材、奈米粉末及多孔材料。異向性奈米尺度結構的定向可透過測量 2D SAXS 圖型進行研究。
Bio-SAXS (生物小角度 X 光散射)
將小角度 X 光散射應用於稀釋蛋白質溶液的方法不僅受到認可,更成為發展迅速的結構生物學技術。此種技術可提供各種相關資訊,例如整體的蛋白質大小和形狀、摺疊和展開、聚集行為、穩定性及分子量。
測量不僅可在近乎原生的條件下進行,也可以在蛋白質濃度、pH、離子強度或溫度有變化的情況下進行。
最後,SAXS 還能用於重建低解析分子形狀套膜,並提供與得自單晶體 XRD 或 NMR 的資訊相輔相成的相關資訊。
USAXS (超小角度 X 光散射)
對於含有顆粒或結構特徵且大小在數百奈米範圍內的樣本特性分析,傳統 SAXS 儀器設備的解析度已不敷使用。
不過,如果使用以高解析光學元件為基礎的實驗儀器設備,就能達成超小角度解析度。
WAXS (廣角 X 光散射)
根據在較高的角度測量而得的散射圖型,即能辨識並量化給定樣本中存在的結晶相,同時還能估計奈米微晶體的大小。
聚合物等異向性結構中的晶格定向也可從 2D WAXS 圖型推斷得到。
全散射 (原子對分佈函數分析)
全散射採用硬性輻射及可掃描至極高 2θ 角的偵測器而能獲得最高的可能散射向量之散射數據。
從推導出來的原子對分佈函數 (PDF),即可推算出奈米晶體及無序材料中的短程原子有序。
GISAXS (低掠角小角度 X 光散射)
GISAXS (低掠角小角度 X 光散射) 可用於研究薄膜中的奈米結構。表面靈敏度來自於使用低掠角射束幾何的技術。
XRR (X 光反射法)
Live demo on the Empyrean series 3, the market's first ever intelligent automated XRD
從測量得出的 X 光反射率曲線即可判斷多層薄膜的厚度、介面和表面粗糙度以及電子密度。
結合 USAXS 與 SAXS/WAXS 以及 PDF 的測量可在多種長度尺度上分析階層式結構的特性,並能涵蓋從次埃到微米的布拉格間距。