Techniky rozptylu rentgenového záření - X-ray scattering techniques

Toto je rentgenový difrakční obrazec vytvořený, když jsou rentgenové paprsky zaměřeny na krystalický materiál, v tomto případě na protein. Každá tečka, nazývaná odraz, se tvoří z koherentního rušení rozptýlených rentgenových paprsků procházejících krystalem.

Techniky rozptylu rentgenového záření jsou nedestruktivní analytickou rodinou techniky které odhalují informace o Krystalická struktura, chemické složení a fyzikální vlastnosti materiálů a tenkých vrstev. Tyto techniky jsou založeny na pozorování rozptýlené intenzita z rentgen paprsek dopadající na vzorek jako funkce dopadajícího a rozptýleného úhlu, polarizace a vlnové délky nebo energie.

Všimněte si, že Rentgenová difrakce je nyní často považován za podskupinu rentgenového rozptylu, kde je rozptyl pružný a rozptylovaný objekt krystalický, takže výsledný vzor obsahuje ostré skvrny analyzované Rentgenová krystalografie (jako na obrázku). Oba však rozptyl a difrakce jsou související obecné jevy a rozdíl vždy neexistoval. Tím pádem Guinier klasický text^[1] z roku 1963 má název „Rentgenová difrakce v krystalech, nedokonalých krystalech a amorfních tělech“, takže „difrakce“ se v té době zjevně neomezovala pouze na krystaly.

Techniky rozptylu

Elastický rozptyl

rentgen difrakce nebo přesněji širokoúhlá rentgenová difrakce (WAXD)
Malý úhel rentgenového rozptylu (SAXS) sonduje strukturu v rozsahu nanometrů až mikrometrů měřením intenzity rozptylu při úhlech rozptylu 2θ blízkých 0 °.
Rentgenová odrazivost je analytická technika pro určování tloušťky, drsnosti a hustoty jednovrstvých a vícevrstvých tenkých filmů.
Širokoúhlý rentgenový rozptyl (WAXS), technika zaměřená na rozptylové úhly 2θ větší než 5 °.

Spektrum různých nepružných rozptylových procesů, které lze zkoumat nepružným rentgenovým rozptylem (IXS).

Neelastický rentgenový rozptyl (IXS)

V IXS je energie a úhel neelasticky rozptýlené rentgenové paprsky jsou sledovány, což dává dynamiku strukturní faktor ${ displaystyle S ( mathbf {q}, omega)}$ . Z toho lze získat mnoho vlastností materiálů, specifickou vlastnost v závislosti na rozsahu přenosu energie. Níže uvedená tabulka, seznam technik, je převzata z.^[2] Inelasticky rozptýlené rentgenové paprsky mají mezilehlé fáze, a proto v zásadě nejsou užitečné Rentgenová krystalografie. V praxi jsou rentgenové paprsky s malými přenosy energie zahrnuty do difrakčních skvrn v důsledku elastického rozptylu a rentgenové paprsky s velkými přenosy energie přispívají k šumu pozadí v difrakčním obrazci.

Technika	Typická dopadající energie, keV	Rozsah přenosu energie, eV	Informace o:
Comptonův rozptyl	100	1,000	Tvar povrchu Fermi
Rezonanční IXS (RIXS)	4-20	0.1 - 50	Elektronická struktura a buzení
Nerezonanční IXS (NRIXS)	10	0.1 - 10	Elektronická struktura a buzení
Rentgenový Ramanův rozptyl	10	50 - 1000	Struktura absorpční hrany, lepení, valence
Vysoké rozlišení IXS	10	0.001 - 0.1	Atomová dynamika, disperze fononů

Viz také

Reference

^ Guinier, A. (1963). Rentgenová difrakce v krystalech, nedokonalých krystalech a amorfních tělech. San Francisco: W.H. Freeman & Co.
^ Baron, Alfred Q. R (2015). "Úvod do nepružného rentgenového rozptylu s vysokým rozlišením". arXiv:1504.01098 [cond-mat.mtrl-sci ].

externí odkazy

[1] Guinier, A. (1963). Rentgenová difrakce v krystalech, nedokonalých krystalech a amorfních tělech. San Francisco: W.H. Freeman & Co.

[2] Baron, Alfred Q. R (2015). "Úvod do nepružného rentgenového rozptylu s vysokým rozlišením". arXiv:1504.01098 [cond-mat.mtrl-sci ].

[1]

[2]