SAXSess mc² – малоугловой рентгеновский дифрактометр, предназначенный для характеристики структуры в нанометровом диапазоне. Система 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.

Метод малоуглового рентгеновского рассеяния (Small-Angle X-ray Scattering — SAXS) — является широкоизвестным методом характеризации структуры в нанометровом диапазоне. Огромный опыт компании Антон Паар в этой области и тесное сотрудничество с научной группой профессора Отто Глаттера из Университета г. Грац привели к разработке новой системы SAXSess.

Уникальное сочетание современной оптики, фокусирующей рентгеновский пучок, с коллиматорным блоком высочайшего качества дают на выходе мощный монохроматический первичный рентгеновский пучок. Первичный пучок сфокусирован за анализируемым образцом, он позволяет быстро измерить профиль рассеяния даже от образцов с низкой контрастностью. Сигнал рассеяния детектируется 2D — чувствительной пластиной, обладающей широким линейным динамическим диапазоном. Конструкция прибора позволяет исследовать частицы размером до 40 нм (расстояние между слоями 80 нм) .

Благодаря созданию системы SAXSess, компания Anton Paar обеспечила научные направления, исследующие материалы, новым высокопроизводительным аналитическим инструментом. Возможно, сама концепция малоуглового рентгеновского рассеяния непроста, но сам прибор SAXSess удивительно прост в эксплуатации.

Широкоугловое расширение

Стандартные эксперименты по SAXS используют диапазон углов всего в несколько градусов. Образцы с явной структурой в суб-нанометровом диапазоне приводят к появлению особенностей в рентгеновском рассеянии в бОльших углах рассеяния. Широкоугловое расширение (схематическое изображение приставки для широкоуглового расширения представлено на рисунке слева) для нашей системы SAXSess позволяет одновременно измерять весь угловой диапазон рассеяния от 0° до 40°, покрывая такие малые повторяющиеся дистанции, как 0.25 нм.

Точечная коллимация

Для оптимизации пучка, стандартная установка использует первичный пучок в виде линии (линейная коллимация), что идеально подходит для изотропных образцов. Ориентированные, анизотропные образцы лучше изучать, используя встроенную опцию для получения точечного первичного пучка (точечная коллимация). Три вертикальные щели дополнительно к горизонтальному блоку коллимации (изображён на рисунке справа) позволяют создать точечный первичный пучок с пренебрежимо малым эффектом смазывания. Профиль рассеяния можно детектировать с высоким разрешением в полуплоскости, включая экватор, со стандартной системой детектирования с чувствительной пластиной.

Особенности и преимущества системы SAXSess

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 150 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.

Универсальные держатели образцов

Широкий набор держателей образцов позволяют исследовать практически любые типы образцов от очень низких до высоких температур.

Одновременное и непрерывное получение данных SAXS и WAXS

Система TrueSWAXS™ делает возможным получение информации о наноструктуре и фазовом состоянии образца за одно измерение.

Передовые системы детектирования

Системы детектирования SAXSess не нуждаются в сервисном обслуживании и обеспечивают превосходное разрешение.

Быстрый сбор и совершенная обработка экспериментальных данных

Система SAXSess включает в себя специальный пакет программного обеспечения для быстрого сбора и всесторонней обработки данных.

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. Существует большой выбор держателей под самые разные 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 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 2 до 40°.

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

Мощное и простое в работе программное обеспечение

Вместе с прибором SAXSess поставляется мощный 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.

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.