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同步輻射GISAXS和GIWAXS的原理及應(yīng)用領(lǐng)域
來源:測(cè)試狗 時(shí)間:2023-03-02 16:19:25 瀏覽:5686次

    同步輻射GISAXSGIWAXS是兩種常用的同步輻射X射線衍射技術(shù),它們?cè)诓牧峡茖W(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。本文將從原理、實(shí)驗(yàn)方法和應(yīng)用三個(gè)方面,對(duì)同步輻射GISAXSGIWAXS進(jìn)行描述和比較。

同步輻射裝置


一、原理

GISAXSGIWAXS都是利用X射線與樣品相互作用產(chǎn)生的散射信號(hào)來研究樣品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。GISAXS主要研究樣品表面微小結(jié)構(gòu)的形態(tài)、大小、排列和分布等,而GIWAXS則主要研究材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶體取向、晶格常數(shù)等。

GISAXS的原理是在接近布拉格散射條件下,樣品表面微小結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)X射線產(chǎn)生散射,形成一定角度范圍內(nèi)的散射斑點(diǎn),通過對(duì)斑點(diǎn)的位置和強(qiáng)度的分析,可以獲得樣品表面微小結(jié)構(gòu)的信息。GISAXS的實(shí)驗(yàn)幾乎都是在吸收較弱的條件下進(jìn)行的,因此,GISAXS常常被用于研究薄膜、表面涂層等樣品。


GIWAXS的原理是利用樣品內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)對(duì)X射線的散射,通過對(duì)散射信號(hào)的分析,可以獲得樣品的晶體結(jié)構(gòu)信息。GIWAXS通常要求樣品具有一定的晶體性,適用于研究各種材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶格畸變等。


二、實(shí)驗(yàn)方法

GISAXSGIWAXS實(shí)驗(yàn)所需的儀器基本相同,都需要同步輻射源、樣品臺(tái)、X射線探測(cè)器等。GISAXS實(shí)驗(yàn)中,X射線以一定的入射角度照射樣品表面,散射信號(hào)在樣品表面形成一個(gè)散射斑點(diǎn),探測(cè)器測(cè)量斑點(diǎn)的位置和強(qiáng)度,從而獲得樣品表面微小結(jié)構(gòu)信息。GIWAXS實(shí)驗(yàn)中,X射線以一定的入射角度照射樣品,散射信號(hào)來自于樣品內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu),探測(cè)器測(cè)量散射信號(hào)的位置和強(qiáng)度,從而獲得樣品的晶體結(jié)構(gòu)信息。


三、GISAXSGIWAXS的應(yīng)用領(lǐng)域

GISAXSGIWAXS是兩種材料表征技術(shù),它們?cè)诓牧峡茖W(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。


這兩種技術(shù)在材料研究中的應(yīng)用非常廣泛,如在高分子材料、納米材料、化學(xué)催化、光電材料、生物材料等領(lǐng)域中,可以用于表征材料的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì),從而指導(dǎo)材料的設(shè)計(jì)和優(yōu)化此外,GISAXSGIWAXS還可以與其他技術(shù)相結(jié)合,如TEMSEM、AFM等,實(shí)現(xiàn)多尺度的材料表征和分析,為材料科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的工具。



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