小角度 X 光散射 (SAXS)

布拉格定律說明散射角愈小，所探查到的大型結構特徵就會愈多。通常只要材料中包含的結構特徵在奈米長度尺度上介於 1-100 nm 的範圍之間，即可觀察到 SAXS 訊號。另一方面，廣角 X 光散射 (WAXS) (也稱為廣角 X 光繞射 (WAXD)) 則可探查材料中長度尺度更小的結構，也就是原子間距。小角度 X 光散射和廣角 X 光散射 (SAXS 和 WAXS) 是能彼此相輔相成的技術。 

進行 SAXS 測量的實驗裝置採用的是穿透幾何。X 光光學元件必須能產生非常狹窄但強度極高的入射 X 光束。這是因為樣品中相對較弱的散射訊號必須在直射光束近處進行測量。此外，使用的偵測器還必須具備高線性、高動態範圍，以及可忽略不計的固有雜訊。偵測器的高空間解析度對於高階 SAXS 儀器而言也是一項優勢，因為即使是小巧的實驗裝置也能達到良好的低角度解析度。

SAXS 方法是最多樣化的技術之一，可分析奈米材料的結構特性。樣品可以是固體、粉體、膠體或液體分散液，而這類物質可能是非晶形、晶形或半結晶形。 

測量只需要最低限度的樣品製備，而且通常可進行 in situ 作業。SAXS 屬於集合型技術，可探查大樣品量中平均的結構特徵。

一般可由小角度 X 光散射研究的樣品包括：

• 液體奈米粒子分散液/膠體  
• 奈米粉末
• 奈米複合材料
• 聚合物
• 界面活性劑
• 微乳液
• 生物巨分子
• 液晶
• 中孔材料

根據測量而得的散射剖面評估，即可取得各種有關材料結構和特性的資訊，例如：

• 奈米粒子大小分布 
• 顆粒形狀
• 顆粒結構 (例如內核-外殼)
• 比表面積
• 奈米粒子的團聚行為
• 孔隙大小分布
• 液晶相

這類參數都必須受到控制，因為其與奈米材料的化學及物理特性息息相關。此類參數也可用於判斷材料在應用中的成效。SAXS 工具不僅能在研發領域中協助開發新材料，更可為品質控制提供支援。

Empyrean Nano Edition 是專門設計的 X 光散射平台，其中提供各式各樣的 X 光散射技術，適用於針對多種長度尺度的 (奈米) 材料進行結構特性分析。

Empyrean X 光繞射平台可快速設定，並搭配小巧裝置進行 SAXS 測量。產品中有多種光學元件、樣品座及偵測器可選用。此外也可針對特定樣品及效能需求調整設定。

ScatterX⁷⁸ 是可附接至 Empyrean 的 PreFIX 套件，以進行高效能的 SAXS/WAXS 測量。這可淨空光束路徑，進而提供良好的靈敏度，即使是散射微弱的樣品也能靈敏偵測。 

我們的混合式 PIXcel 偵測器具備極低的固有雜訊位準、高動態範圍、高線性計數率和較小的像素大小，因此特別適合相關應用。

我們的 EasySAXS 軟體包含完整的 SAXS 資料分析工具庫。可供進行資料簡化、模型獨立資料分析、粒子大小分佈測定，並能針對各種模型進行擬合與模擬。 

此軟體也提供自動化及報告傳送選項。其中還包含先進且經實證的演算法，透過圖形使用者介面即可輕鬆存取。 

EasySAXS 經過特別設計，不管是初學者或是進階使用者，皆能輕鬆上手。