Словарь нанотехнологий
Малоугловое рентгеновское рассеяние

Малоугловое рентгеновское рассеяние

Термин

малоугловое рентгеновское рассеяние

Термин на английском

small angle X-ray scattering

Аббревиатуры

МУР, МРР, SAXS

Связанные термины

малоугловое нейтронное рассеяние

Определение

дифракционный метод исследования надатомной структуры вещества при упругом малоугловом рассеянии рентгеновского излучения на неоднородностях вещества, размеры которых лежат в нанометровом диапазоне. 

Описание

Наличие в полидисперсной системе равномерно распределенных неоднородностей, размеры которых лежат в диапазоне от 1 до 100 нм, приводит к рассеянию рентгеновских лучей под малыми углами (< 30^о). При исследовании зависимости интенсивности рассеянного излучения от угла рассеяния (Рис. 1) можно определить такие характеристики наноразмерных элементов, как их форма и размер, фазовый состав, внутренняя структура, ориентация и распределение.

Источниками рентгеновского излучения в экспериментах служат как рентгеновские трубки (длина волны излучения ? = 0,1 - 0,2 нм), так и синхротронное излучение (? = 0,03 - 0,35 нм). Монохроматичность узкого  пучка первичного излучения достигается с помощью специальных коллимационных систем. Проходя сквозь образец, пучок рассеивается и регистрируется при помощи детекторов. Обработка экспериментальных данных ведется путем сопоставления зависимости интенсивности рассеянного излучения от угла рассеяния со структурными характеристиками вещества.

Например, в изотропной дисперсной системе интенсивность рассеяния рентгеновских лучей определяется формулой Гинье:

I(q) = I_о exp (s²r²_g/3),

где q=(4?/?)sin(?/2) (волновой вектор рассеяния), ? - длина волны излучения, ? - угол рассеяния излучения, r_g - радиус инерции.

Тогда при построении графика Гинье - зависимости ln I(q) от q² - размер и форму рассеивающей частицы можно определить по тангенсу угла наклона прямой R_g²~Ln(q)/q²  (Рис. 2)

Метод находит широкое применение для получения информации о форме и строении огромного числа материалов: белковых молекул, поверхностно-активных веществ, различных дисперсных систем (например, пигментов в краске, клеток крови), эмульсиий, волокон, катализаторов, полимеров и нанокомпозитов, жидких кристаллов.

Авторы

• Стрелецкий Алексей Владимирович, к.х.н.

Ссылки

1. Малоугловое рассеяние / Физическая энциклопедия / Гл. ред. А.М. Прохоров - М.: Большая Российская энциклопедия. Т.3, 1992 - С. 41-44
2. Суздалев И. П. Нанотехнология. Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. КомКнига, 2006.-592 с.

Иллюстрации

	Спектр малоуглового рентгеновского рассеяния белковой молекулы NADPH оксидазы Источник: Bioisis: experiments - details URL:http://www.bioisis.net/experiments/details/4
	График Гинье, позволяющий определять размерность белковой молекулы NADPH оксидазы Источник: Bioisis: experiments - details URL:http://www.bioisis.net/experiments/details/4

Разделы

Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов