малоугловое рентгеновское рассеяние

Термин

малоугловое рентгеновское рассеяние

Термин на английском

small angle X-ray scattering

Синонимы

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

Теги

Разделы

Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов

(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)