Малоугловое рентгеновское рассеяние (исследование наноструктур)   

SAXSess - система для малоуглового рентгеновского рассеяния, предназначенная для характеризации структур в нанометровом диапазоне

Современные науки о материалах и технологии всё чаще и чаще имеют дело с “нано”, поскольку присутствие или внедрение наноструктур в материал может значительно изменить его свойства. И это действительно для любых типов материалов, неорганических, органических или композитов на основе того и другого. Формирование структуры на нанометровом уровне важно для течения многих биологических и метаболических процессов. В природе, наноструктуры создают большое число материалов с различными свойствами из относительно небольшого числа основных компонентов.

Данный факт всё больше вдохновляет современных учёных и обещает огромный потенциал для проектирования материалов и для влияния на естественные и технические процессы. Более глубокое понимание связи структуры материала с его физическими, химическими и биологическими свойствами крайне важно в этой перспективе. Прибор SAXSess является идеальным инструментом для анализа наноструктур, присутствующих в различных видах образцов, от жидкостей (например, коллоиды, растворы белков) до твёрдых тел (например, полимерные плёнки, нанокомпозиты). Он приносит точность в научные исследования и надёжность в промышленный анализ.

Малоугловое Рентгеновское Рассеяние (SAXS) является широкоизвестным аналитическим методом для анализа наноструктур. Он широко применяется как в научных исследованиях материалов, так и в рутинной характеризации материалов в течение процесса производства или обработки.

Образцы могут быть твёрдыми телами или жидкостями, содержащими наноразмерные домены другого вещества. Эти домены могут быть твёрдыми, жидкими и даже газообразными в диапазоне размеров от 1 нм до 100 нм.

Когда рентгеновские лучи проникают в такие материалы, они рассеиваются на поверхностях раздела с наноструктурами. Это даёт профиль рассеяния, специфичный для данной структуры.

Метод SAXS точный, экономичный, не деструктивный и обычно нуждается в минимальной пробоподготовке. Более того, SAXS позволяет исследовать взаимодействия между молекулами в режиме реального времени. Эти взаимодействия приводят к самосборке и к изменению структуры в макромасштабе, на этом часто основаны свойства материала или биологические процессы.

Области применения SAXS покрывают огромный диапазон, от эмульсий, жидких кристаллов и макромолекул до пористых материалов и сплавов металлов. Их можно найти в исследованиях и задачах контроля качества.

Наноразмерные частицы и домены рассеивают в области малых углов. Профиль рассеяния SAXS даёт информацию о размере и форме этих частиц. Это помогает определить наноструктуру образца и ориентацию нанодоменов.

Атомные и межатомные расстояния рассеивают в области больших углов. Полученный профиль широкоуглового рассеяния (WAXS) даёт информацию о фазовом состоянии, кристаллической симметрии и молекулярной структуре.

Уникальная особенность (TrueSWAXS™) системы SAXSess позволяет одновременно и непрерывно измерять от малых до широких углов (до 2θ=40°), с постоянным широким разрешением и без переконфигурирования прибора.

Следовательно, система TrueSWAXS™ даёт за одно измерение полную информацию о наноструктуре образца и его фазовом состоянии (например, кристаллический он или аморфный).

Особенности и преимущества

Небольшие времена измерения

Компактная конструкция системы SAXSess гарантирует сигнал высокой интенсивности, поступающий на детектор.

Непревзойдённое разрешение во всём диапазоне

SAXSess позволяет исследовать нанометровые структуры от 0.2 нм до 200 нм.

Самая простая в настройке и юстировке система SAXS

Простота работы с прибором облегчает процедуру измерения, концепция дизайна SAXSess гарантирует быструю и простую настройку.

Режимы линейной и точечной коллимации

SAXSess может работать в режиме линейной коллимации для быстрого сбора данных изотропных образцов и в режиме точечной коллимации для изучения анизотропных (ориентированных) образцов.

Система SmartSAXS™ – универсальное решение

Две системы могут работать одновременно в режимах линейной и точечной коллимации, используя один рентгеновский источник и одну систему детектирования.

Источник рентгеновского излучения

используемый в SAXSess имеет следующие особенности: долговременная стабильность работы и минимальную стоимость эксплуатации.

Современная многослойная фокусирующая оптика

обеспечивает высокоинтенсивный монохроматический рентгеновский пучок.

Улучшенная система блока коллимации

даёт сформированный первичный рентгеновский пучок и эффективно убирает паразитное рассеяние. Она определяет разрешение системы и гарантирует низкий фон.

Держатели образцов

Температура очень точно контролируется в диапазоне от -150 до 300°C. Широкий набор держателей образцов позволяют исследовать практически любые типы образцов.

Полупрозрачный отсекатель первичного пучка

позволяет точно определить нулевой угол рассеяния и измерить интенсивность первичного пучка для определения коэффициента пропускания образца.

С уникальной особенностью TrueSWAXS™

можно одновременно и непрерывно получать данные о мало- и широкоугловом рассеянии за одно измерение на одном и том же образце.

Высококлассные системы детектирования

Система SAXSess предлагает две высококлассные системы детектирования, которые можно использовать альтернативно на одном приборе SAXSess без необходимости изменения его настроек или конфигурации:

- Система детектирования чувствительными пластинами обладает широким линейным динамическим диапазоном и покрывает углы рассеяния 2θ до 40°.

- Система детектирования CCD даёт возможность проводить автоматизированные измерения SAXS и измерения онлайн процессов во времени.

Эти системы детектирования не нуждаются в сервисном обслуживании и обеспечивают превосходное разрешение.

Мощное и простое в работе программное обеспечение

Вместе с прибором SAXSess поставляется полный пакет программ для сбора и оценки данных малоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS). Оценка данных включает базовую обработку данных (получение средних значений, вычитание фона и т.д.), моделирование, устранение размытий и аппроксимацию.

- Полная автоматизация системы для проведения экспериментов во времени и в зависимости от температуры

- Быстрая и простая обработка данных с использованием настраиваемых шаблонов

- Универсальный пакет программ для интерпретации данных и расчёта моделей

Видео

- Рекламный видеофильм о системе SAXSess mc² можно посмотреть по этой ССЫЛКЕ>>

- Видео про другие приборы Anton Paar вы можете найти Здесь >>

Типичные приложения

- Размер частиц взвешенных нано-порошков

- Катализаторы (определение поверхности на единицу объёма)

- Бетон, каменный уголь и другие аморфные твёрдые тела

- Сплавы

- Форма частиц

- Внутренняя структура частиц

- Отношение величины поверхности к объему, пористость

- Молекулярный вес, число агрегации

- Степень кристалличности

- Распределение частиц по размерам

- Самоорганизующиеся ПАВ-системы

- Микроэмульсии

- Липидные мембраны

- Молекулярная биология (белки, вирусы, комплексы ДНК и т.д.)

- Исследования полимеров и технология

- Волокна