小角度X光散射儀
國立臺灣大學 工學院 貴重儀器實驗室 小角度X光散射儀器管理小組
小角度X光散射（Small-Angle X-ray Scattering, SAXS）為非破壞性研究物質微結構的方法之一。利用X光與電子的散射現象，SAXS可以精確的觀察及量測材料微結構如奈米粒子及奈米孔隙的大小分佈和形狀。SAXS與顯微影像分析（如SEM，TEM及AFM等）為互補技術，在奈米材料研究領域均佔有重要地位。不管是高分子材料、膠體系統、生化材料結構分析、金屬及陶瓷材料的結構分析，都可以提供詳細的材料信息。另外在生物大分子的研究方面，因為散射圖譜可以得到關於他們的大小、形狀和內部結構的訊號，經由計算可得到相關結構參數，例如分子體積、迴轉半徑或者取向及分佈等。對於近來十分熱門的奈米薄膜材料，亦可利用反射式小角度X光散射（Grazing Incidence Small-Angle X-ray Scattering, GISAXS）來研究其結構。
本儀器目前可提供之運作模式含SAXS和GISAXS兩種，除了可透過調整樣品與偵測器距離以提供不同q範圍的材料資訊，並可藉安裝Image plate同時蒐集SAXS及WAXS的數據。另一方面，本儀器可提供相當多元的樣品選擇及量測環境，例如樣品可以是液體或是固態的塊材或粉末，環境可控制樣品在真空或是大氣條件下量測，SAXS亦可選擇進行變溫實驗（室溫～+290℃）。而在未來，本儀器將添購之附件包括低溫配件，即可進行在 -25℃～+110℃的變溫實驗，以及能施作拉伸的載台，可提供即時變化的試驗資訊。
2.X光光源:高輝度旋轉式陽級靶(High Brilliance Rotating Anode )
Maximum power in Cu:2.5kW(50kV,50mA)
Flux density at sample:5.4 X 107 cps/mm2
Flux on glassy carbon: ~ 0.8 x 106 cps
陰極燈絲尺寸0.3 mm x 3 mm
焦點光斑尺寸0.1 mm x 1 mm
點聚焦模式
3光學系統:MOTEL Mirror with 3 Pinholes Collimator System
Pinhole diameters for High Flux (μm):750,400,1000
For High resolution (μm):500,150,500
4 .樣品載台: a. XY Stage: Up to 80mm X 130mm travel, positional resolution: 10 μm
b. GISAXS stage: Tilt stage with 5 degree of freedom
c. Heating Stage: RT to 290℃
5.偵測器：*小角度散射(SAXS)：二維光子計量偵測器(Vantec-2000 / BRUKER AXS)
a.偵測區域有效面積︰14 cm x 14 cm
b.可使用波長︰Cr-Ka, to Cu-Ka
c.能量解析︰< 25 %
d.可供操作模式︰2048 x 2048, 1024 x 1024, 512 x 512 channels
e.空間解析︰< 100 µm
f.最大總體計數︰106 cps
g.最大局部計數︰3x103 cps/pixel
h.背景雜訊︰< 5.0 x 10-4 c/s/mm2
i. 操作溫度︰15° C - 30° C
*廣角度散射(WAXS)：二維影像板(Typhoon FLA 7000 Image Plate / GE Healthcare)
a.偵測面積：200 mm × 250 mm
b.最大蒐集角：80度
c.空間分解：< 50 μm
d.Pixel：2048 × 2048
6.解析度
Distance q-min(Å-1) q-max(Å-1) Particle size(Å)
60 --- 2.79 ---
130 0.3 >1.3 21
270 0.04 >0.9 150
670 0.01 0.4 628
1070 0.005 0.26 1250
1000/小時
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