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X射线小角散射/广角散射仪（SAXS/WAXS）
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项目简介
小角散射，用于研究物质的微观结构和动态行为。它主要基于散射现象，当X射线或中子束穿过样品时，由于样品内部存在密度或电子密度的不均匀性，导致入射束发生偏转，形成散射图案，它广泛应用于碳粉、薄膜类、凝胶类的测试。主要体现以下几个测试模式：
（1）小角散射（SAXS）：常用于分析材料中的颗粒大小、形状、分布以及内部结构的信息；
（2）广角散射（WAXS）：常用于分析具有长程有序结构的材料，如晶体、多晶，可以确定材料中的晶格参数、相组成、晶体缺陷等；
（3）原位拉伸小角/广角散射：研究材料在不同加载力下的结构演变，如材料的断裂行为、相变过程等。
（4）原位变温小角/广角散射：研究材料在不同温度下的结构演变，如材料的热稳定性、热变形行为等。
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结果展示
通过曲线图（左图）可以看出主峰的位置，通过主峰的位置以及宽度可以估计样品的平均粒子尺寸。
通过二维彩图（右图）可以得到以下信息（供参考）：
环形分布：围绕中心暗斑的是一系列同心圆环，这些环代表了不同晶面间距的衍射峰。每个环对应于一个特定的晶面间距，通过测量这些环的半径可以计算出相应的晶面间距。
颜色编码：右侧的颜色条显示了强度值，不同的颜色代表不同的衍射强度。红色区域表示较高的强度，而蓝色区域则表示较低的强度。
上图是某纤维拉伸前后的二维WAXS对比图。从图中可以得到以下信息（供参考）：
（1）形状变化：拉伸前的图案（左上）显示为较为规则的圆形环状结构，而拉伸后的图案（右上）则显示出变形和不均匀性，特别是中心区域变得更加不规则且不对称。
（2）强度分布：拉伸前的图案强度分布相对均匀，而拉伸后的图案在特定方向上出现了强度的增强或减弱，这表明晶体结构的取向发生了改变。
样品要求
1.粉末样品最好提供10mg以上，无明显颗粒感；
2.液体样品体积2mL以上，无沉淀，需提供背景样品；
3.普通薄膜样品：10*5mm，膜厚越接近1mm越好；金属类块体样品越薄越好，一般厚度80μm以下；
4.纤维样品梳理整齐，尽量保持伸直状态；
5.水凝胶样品，如果可成形，尺寸需为1*1cm大小，1mm厚；如果不成形，需2mL；
6.GI-SAXS或GI-WAXS的样品一般都是做在硅片（比FTO玻璃反射效果好）上，厚度在200nm左右，大于1μm会影响信号。尺寸1*1cm大小（超过的事先说明）；
7.拉伸样品建议哑铃型样条：样条窄处宽4mm，长18mm；样条总长度30mm，两端宽部位分边长6mm，厚度<1mm，厚了拉不动，平行备用样品3-5根（柔性材料可以是长条形，长宽30*8mm，厚<1mm，平行备用样品5-8 根）。
常见问题
1. 如何看二维数据？
SAXS二维图中，直通光所在坐标处的散射矢量q为0，如下图，黑色圆形为beam stop，圆心处为直通光的坐标。以直通光坐标为圆心，向外散射矢量逐渐变大。每个同心圆的散射矢量相同。一个圆环对应一个q值，表现为一维图的一个峰，圆环从小到大代表q从小到大，可以查每个晶面的q大小，来标记每个环是什么晶面。
2. 如果样品有各向异性，如何进行表征？
如果样品有各向异性，那么需要x垂直入射有各向异性的面，才会显示出各向异性。对于石墨烯和Mxene膜，取向一般来自于片层的堆叠，需要垂直截面入射才可以测到取向。
3. 采集时间为什么不统一？
信号采集时间：300s乘2，消黑条，一维数据导出等效时间600s。也可以是600s乘1，不消黑条。
虚拟探测器模式（两幅图拼一幅大图）：采用虚拟探测器，则曝光时间默认为150s乘4，消黑条。或者300s乘2，不消黑条。
4. 常用的概念
（1）Saxs：小角x射线散射，基于x光与电子云的散射；
（2）Waxs：广角x射线衍射，类似于xrd；
（3）Giwaxs：掠入射广角x射线衍射，研究晶体的各向异性；
（4）Gisaxs：掠入射小角x射线散射，研究自组装体的各向异性；
（5）掠入射入射角：giwaxs或gisaxs测试中，样品与x射线的夹角；
（6）散射矢量Q：单位nm-1或者A-1，1A-1=10nm-1；
（7）SDD：sample detector distance，样品到探测器的距离；
（8）Beam stop：用于阻挡直通光的圆形铜块，在二维图上通常为圆形黑色区域；
（9）X射线靶材：X射线发生装置，一般为Cu靶，波长1.54189A；
