X射线小角广角散射仪（SAXSWAXS ）的原理及其适用范围

X射线小角/广角散射仪（SAXS/WAXS）是一种先进的表征材料微观结构的分析方法，它可以应用于多种材料的研究，如纳米材料、高分子材料、粉末材料等。

一、原理

X射线小角/广角散射仪（SAXS/WAXS）是基于X射线在材料中发生散射现象进行分析的。当X射线照射到材料表面时，部分X射线会被材料散射，散射角度与入射角度有关。通过测量散射角度和强度，可以获得材料内部的微观结构信息。

1. 小角散射（SAXS）

小角散射（Small Angle X-ray Scattering，SAXS）主要用于研究亚微米尺度的固态及液态样品结构。当 X 射线束照射到样品上时，如果入射 X 射线与样品内部电子密度波动的尺寸相近，那么散射 X 射线的角度就与入射 X 射线的角度相差很小。通过检测这些小角度的散射信号，可以获得关于材料内部微观结构的信息。

2 广角散射（WAXS）

广角散射（Wide Angle X-ray Scattering，WAXS）主要用于研究较大尺度的晶体结构和非晶体结构。与小角散射相比，广角散射的散射角度较大，可以覆盖从几度到几十度的范围。通过检测广角散射信号，可以获得关于晶体晶格参数、晶胞体积、颗粒尺寸和颗粒形貌等信息。

二、适用材料范围

1. 纳米材料：纳米材料具有特殊的物理和化学性质，其微观结构对材料的性能具有重要影响。X 射线小角/广角散射仪可以用于纳米材料的尺寸、形状、分布和晶体结构的研究。

2. 高分子材料：高分子材料的微观结构（如链结构、相分离、结晶度等）对其性能有很大影响。X 射线小角/广角散射仪可以用于研究高分子材料的微观结构和组织形态。

3. 粉末材料：粉末材料的粒度、形状、分布等微观结构参数对其性能和应用具有重要意义。X 射线小角/广角散射仪可以用于粉末材料的粒度分析、颗粒形貌和晶体结构研究。

4. 生物大分子：X 射线小角/广角散射仪可以用于生物大分子（如蛋白质、核酸等）的结构分析，有助于了解其功能和相互作用。

5. 陶瓷材料：陶瓷材料的微观结构对其力学性能、导电性能等具有重要影响，X 射线小角/广角散射仪可以用于陶瓷材料的相变、晶格畸变、颗粒边界等研究。

6. 金属材料：金属材料的晶粒、晶界、相区等微观结构对其性能有很大影响，X 射线小角/广角散射仪可以用于金属材料的晶粒细化、相变研究等。