【摘要】 本文系统解析SAXS（小角X射线散射）与WAXS（广角X射线散射）技术原理、应用场景与互补优势。SAXS擅长分析1-100纳米尺度的纳米颗粒、孔洞结构及分散体系稳定性；WAXS则用于解析原子/分子尺度（0.1-1纳米）的晶体结构、晶粒尺寸和相组成。二者联用可实现对材料从纳米到原子尺度的全面结构表征。内容涵盖其在软物质、生物材料、聚合物、电池浆料等领域的应用，并介绍科学指南针平台在同步辐射测试对接、数据分析等方面的服务支持。

一、SAXS/WAXS：跨越纳米到微米的结构分布洞察

SAXS（小角散射）与 WAXS（大角散射）是同步辐射常见的结构解析方法之一，能够覆盖从数纳米到微米尺度的结构信息。这类技术被广泛用于软物质、生物材料、聚合物、电池浆料、纳米粒子体系的结构分析。

在实际科研中，研究人员常问：“SAXS/WAXS 一般在哪里做？”

由于这类测试对光源亮度与探测器要求较高，通常需要依托同步辐射平台。通过科学指南针这样的高端服务平台渠道，可协助研究者完成纳米到微米尺度的结构解析。

 

二、SAXS：纳米尺度结构信息

SAXS 信息主要来自样品中电子密度分布的差异，因此适用于：

  • 纳米颗粒尺寸分布

  • 尺寸变化趋势

  • 电池浆料分散体系的结构稳定性

  • 软物质、聚合物体系的相结构

  • 孔洞结构、界面层厚度

其优势在于对无序体系与多相体系特别敏感，可反映较大尺度结构中的微小变化。

 

三、WAXS：晶体与短程有序结构信息

WAXS 能够反映更高 q 区间的结构变化，适合分析：

  • 晶体结构变化

  • 晶粒大小

  • 局部有序程度

  • 聚合物晶区比例

  • 相转变前后的结构差异

SAXS 与 WAXS 联合使用，可构成完整的多尺度结构分析视角。

 

四、多尺度结构在科研应用中的价值

该方法常用于：

  • 电池材料浆料稳定性研究

  • 聚合物相分离结构观察

  • 纳米粒子尺寸对材料性能影响的研究

  • 金属有机框架（MOF）和凝胶体系的结构解析

 

五、科学指南针的服务特点

  • 对接测试排期与实验条件沟通

  • 数据分析支持（散射曲线、拟合模型、结构参数提取）

  • 多学科场景适配（软物质、生物材料、电池体系等）