Small-angle_X-ray_scattering
小角X線散乱（SAXS）は、サンプルのナノスケールの密度差を定量化できる小角散乱技術です。これは、ナノ粒子のサイズ分布を決定し、（単分散）高分子のサイズと形状を解決し、細孔サイズ、半順序材料の特徴的な距離などを決定できることを意味します。これは、材料を通過するときのX線の弾性散乱挙動を分析し、それらの散乱を小さな角度（通常、0.1〜10°、したがってその名前の「小角度」）で記録することによって実現されます。これは、小角中性子散乱とともに小角散乱（SAS）技術のファミリーに属しています。、典型的にはハード用いて行われるX線を0.2から0.07までの波長を有するNM。。明確な散乱信号を記録できる角度範囲に応じて、SAXSは、1〜100 nmの寸法の構造情報、および最大150nmの半順序システムでの繰り返し距離の構造情報を提供できます。 USAXS（超小角X線散乱）はさらに大きな寸法を解決できます。 記録された角度が小さいほど、プローブされるオブジェクトの寸法は大きくなります。
SAXSとUSAXSは、材料の特性評価に使用されるX線散乱技術のファミリーに属しています。タンパク質などの生体高分子の場合、結晶学に対するSAXSの利点は、結晶サンプルが不要なことです。さらに、SAXSの特性により、これらの分子のコンフォメーションの多様性を調べることができます。 核磁気共鳴分光法では、高分子量（> 30〜40 kDa）の高分子で問題が発生します。ただし、溶解または半順序分子のランダムな配向により、空間平均化により、結晶学と比較してSAXSの情報が失われます。
コンテンツ
1 アプリケーション
2 SAXS機器
2.1 ポイントコリメーション機器 2.2 ラインコリメーション機器
3 SAXS機器メーカー
4 も参照してください
5 参考文献
6 外部リンク
アプリケーション
SAXSは、平均粒子サイズ、形状、分布、表面積対体積比などのパラメーターの観点から、粒子システムのマイクロスケールまたはナノスケールの構造を決定するために使用されます。 材料は固体または液体であり、同じまたは別の材料の固体、液体、または気体のドメイン（いわゆる粒子）を任意の組み合わせで含むことができます。粒子だけでなく、ラメラのような秩序ある系の構造やフラクタルのような物質も研究することができます。この方法は正確で非破壊的であり、通常は最小限のサンプル準備しか必要としません。用途は非常に広く、あらゆる種類のコロイド、金属、セメント、油、ポリマー、プラスチック、タンパク質、食品、医薬品が含まれ、研究や品質管理で見つけることができます。X線源は、実験室のソースまたはであり得るシンクロトロン光高いX線提供フラックス。
SAXS機器
SAXS機器では、X線の単色 ビームがサンプルに送られ、そこからX線の一部が散乱しますが、ほとんどの場合、サンプルと相互作用することなくサンプルを通過します。散乱されたX線は散乱パターンを形成し、検出器で検出されます。検出器は通常、最初にサンプルに当たる一次ビームの方向に垂直なサンプルの後ろに配置された2次元フラットX線検出器です。散乱パターンには、サンプルの構造に関する情報が含まれています。SAXS計装で克服しなければならない主な問題は、弱い散乱強度を強いメインビームから分離することです。希望の角度が小さいほど、これは難しくなります。この問題は、太陽のコロナのように、太陽の近くにある弱く放射する物体を観測しようとしたときに発生する問題に匹敵します。月が主な光源を遮った場合にのみ、コロナが見えるようになります。同様に、SAXSでは、サンプルを通過するだけの非散乱ビームは、近接する散乱放射線をブロックせずにブロックする必要が利用可能なほとんどのX線源は発散ビームを生成し、これが問題を悪化させます。原理的にはビームの集束で問題を解決できますが、X線を扱う場合は簡単ではなく、大きな曲がったミラーを使用できるシンクロトロン以外ではこれまで行われていませんでした。これが、ほとんどの実験室の小角度デバイスが代わりにコリメーションに依存している理由です。実験室のSAXS機器は、ポイントコリメーション機器とラインコリメーション機器の2つの主要なグループに分けることができます。
ポイントコリメーション機器
ポイントコリメーション装置には、サンプルを照らす小さな円形または楕円形のスポットにX線ビームを成形するピンホールがしたがって、散乱は一次X線ビームの周りに中心対称に分布し、検出面の散乱パターンは一次ビームの周りの円で構成されます。照射されたサンプルの量が少なく、コリメーションプロセスが無駄であるため（正しい方向に飛ぶ光子のみが通過できる）、散乱強度が小さいため、測定時間は数時間または数日のオーダーになります。非常に弱い散乱体の場合。曲がったミラーや曲がったモノクロメータ結晶などの集束光学系、または多層膜などのコリメートおよびモノクロメータ光学系を使用すると、測定時間を大幅に短縮できます。ポイントコリメーションにより、非等方性システム（繊維、せん断液体）の配向を決定できます。
ラインコリメーション機器
ラインコリメーション機器は、ビームの断面が長くて狭いラインになるように、ビームを1次元（ポイントコリメーションの場合の2次元ではなく）にのみ制限します。照射されたサンプルの体積は、ポイントコリメーションと比較してはるかに大きく、同じフラックス密度での散乱強度は比例して大きくなります。したがって、ラインコリメーションSAXS機器を使用した測定時間は、ポイントコリメーションに比べてはるかに短く、数分の範囲です。不利な点は、記録されたパターンが本質的に多くの隣接するピンホールパターンの統合された重ね合わせ（自己畳み込み）であるということです。結果として生じるスミアリングは、モデルフリーアルゴリズムまたはフーリエ変換に基づくデコンボリューション法を使用して簡単に除去できますが、システムが等方性である場合に限ります。ラインコリメーションは、タンパク質、界面活性剤、粒子分散液、エマルジョンなどの等方性ナノ構造材料にとって非常に有益です。
SAXS機器メーカー
SAXS機器メーカーには、オーストリアのアントンパールが含まれます。Bruker AXS、ドイツ; Hecus X-Ray Systemsグラーツ、オーストリア; MalvernPanalytical。オランダ、リガク株式会社、日本。Xenocs、フランス; およびXenocs、米国。
も参照してください
生物学的小角散乱
GISAS（かすめ入射小角散乱）
変動X線散乱（FXS）
広角X線散乱
参考文献
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外部リンク
シンクロトロンでのSAXS
髪にレーザー光を使用した小角散乱を示す映画