小角散乱

Small-angle_scattering
小角散乱（SAS）は、放射の波長よりもはるかに大きい構造と相互作用した後、直線軌道から離れるコリメートされた放射の偏向に基づく散乱技術です。たわみは小さい（0.1-10°）ので、名前はsmall-angleです。SAS技術は、サンプル内の構造のサイズ、形状、および方向に関する情報を提供できます。
SASは、10から大規模な構造を調査するための強力な手法であるÅの何千人までとしても、数十、数千のオングストローム。SAS法の最も重要な特徴は、無秩序系の内部構造を分析できる可能性であり、この方法の適用は、このような大規模な密度の不均一性がランダムに配置されたシステムの直接的な構造情報を取得する独自の方法であることがよく
現在、SAS技術は、十分に開発された実験的および理論的手順と幅広い研究対象を備えており、物質の構造解析の自己完結型のブランチです。SASは、小角中性子散乱（SANS）または小角X線散乱（SAXS）を指す場合が

コンテンツ
1 アプリケーション
2 仮説
2.1 連続体の説明 2.2 ポロドの法則 2.3 粒子からの散乱
3 歴史
4 組織
5 国際会議
5.1 会議の歴史 5.2 賞
5.2.1 アンドレギニエ賞
5.2.2 オットークラッキー賞
6 参考文献
7 教科書

アプリケーション
小角散乱は、臨界乳光として知られる相転移で発生する前方散乱が劇的に増加し、多くの材料、物質、および生物学的システムが、有用な長さスケールに一致する興味深い複雑な特徴を構造に持っているため、特に有用です。これらの手法が調査する範囲。この技術は、化学的凝集、材料の欠陥、界面活性剤、コロイド、磁性の強磁性相関、合金の分離、ポリマー、タンパク質、生体膜、ウイルス、リボソーム、高分子など、さまざまな科学技術アプリケーションに関する貴重な情報を提供します。データの分析ではサイズや形状などの情報を得ることができますが、モデルの仮定を行わずに、データの予備分析ではギニエの方程式を使用した粒子の回転半径に関する情報しか得られません。

仮説

連続体の説明
SASパターンは通常、散乱ベクトルの大きさの関数としての散乱強度として表されます。 =4 π
sin（（ θ
）。/ λ
{q = 4 pi sin（ theta）/ lambda}

 。ここ2 θ
{2 theta}

  は、入射ビームと散乱強度を測定する検出器との間の角度であり、 λ { lambda}

 は放射の波長です。散乱ベクトルの1つの解釈は、サンプルが観察される解像度またはヤードスティックであるということです。二相サンプルの場合、例えば液体懸濁液中の小さな粒子の場合、SASの典型的な分解能範囲での散乱につながる唯一のコントラストは、粒子と周囲の液体との間の平均散乱長密度の差である単純なΔρです。なぜなら、原子構造によるρの変化は、より高い角度でのみ見えるようになるからです。これは、SASパターンの合計積分強度（3D）が、2乗Δρ2に比例する不変量であることを意味します。1次元投影では、等方性パターンで通常記録されるように、この不変量は次のようになります。∫ I（（ ）。 2 { int I（q）q ^ {2} 、dx}

 、ここで、積分はq = 0から、SASパターンが終了し、回折パターンが開始すると想定される場所まで実行されます。また、密度は液体内または粒子内で変化しない、つまりバイナリコントラストがあると想定されます。
SAXSは電子密度で表され、SANSは中性子散乱長密度で表されます。

ポロドの法則
Porodの法則
SASのスケールでは比較的大きいが、広角ブラッグ回折と比較するとまだ小さい波数では、局所的な界面の相互相関が調べられますが、反対側の界面セグメント間の相関は平均化されます。スムーズなインターフェースの場合、Porodの法則が得られます。 I （（ ）。
〜− 4 {I（q） sim Sq ^ {-4}}
 
これにより、粒子の表面積SをSASで決定することができます。インターフェイスがq -1のスケールで粗い場合は、これを変更する必要が粗さが2〜3のフラクタル次元 dで記述できる場合、Porodの法則は次のようになります。 I （（ ）。
〜 ′ − （ 6 − ）。
{I（q） sim S’q ^ {-（6-d）}}
 

粒子からの散乱
粒子からの小角散乱を使用して、粒子の形状またはサイズ分布を決定できます。小角散乱パターンは、サイズ分布がわかっている場合、さまざまなモデル形状から計算された強度に適合させることができます。形状がわかっている場合は、サイズ分布を強度に適合させることができます。通常、後者の場合、粒子は球形であると想定されます。
粒子が溶液中にあり、均一なサイズの分散度を持っていることがわかっている場合、典型的な戦略は、溶液中の粒子のさまざまな濃度を測定することです。得られたSAXSパターンから、単一粒子で得られる強度パターンに外挿することができます。これは、隣接する粒子が近接しているために強度パターンに現れる小さな肩である濃度効果を排除するために必要な手順です。その場合、粒子間の平均距離はおおよそ距離2π/ q *になります。ここで、q *は散乱ベクトル範囲q上の肩の位置です。したがって、肩は解の構造に由来し、この寄与は構造因子と呼ばれます。小角X線散乱強度について次のように書くことができます。 I （（ ）。= （（ ）。 （（ ）。 {I（q）= P（q）S（q）、}