Введение
В рентгеновской кристаллографии широкоугольное рассеяние рентгеновских лучей (WAXS) или широкоугольная дифракция рентгеновских лучей (WAXD) – это анализ пиков Брэгга, рассеянных под большими углами, которые (в соответствии с законом Брэгга) обусловлены структурами субнанометрового размера. Это метод рентгеновской дифракции, обычно используемый для определения широкого спектра информации о кристаллических материалах. Термин WAXS обычно применяется в полимерной науке для отличия от SAXS, однако многие ученые, проводящие измерения "WAXS", описывают их как дифракцию Брэгга, рентгеновскую дифракцию или дифракцию порошка, либо как кристаллографию. Широкоугольное рассеяние рентгеновских лучей аналогично малоугольному рассеянию рентгеновских лучей (SAXS), но увеличение угла между образцом и детектором позволяет исследовать структуры меньших масштабов. Для извлечения информации это требует большей упорядоченности/кристалличности образцов. В специализированном приборе SAXS расстояние от образца до детектора больше, что обеспечивает более высокое угловое разрешение. Большинство дифрактометров могут использоваться для проведения как WAXS, так и ограниченного SAXS в одном эксперименте (мало- и широкоугольное рассеяние, SWAXS) путем установки лучевого стопа/ножа.
Приложения
Метод WAXS используется для определения степени кристалличности полимерных образцов. Он также может быть использован для определения химического или фазового состава пленки, текстуры пленки (предпочтительной ориентации кристаллитов), размера кристаллитов и наличия напряжений в пленке. Как и в случае с другими методами дифракции, образец сканируется в широкоугольном рентгеновском гониометре, а интенсивность рассеяния отображается в зависимости от угла 2θ. Рентгеновская дифракция является неразрушающим методом характеристики твердых материалов. При направлении рентгеновских лучей на твердое тело, они рассеиваются в предсказуемых закономерностях, основанных на его внутренней структуре. Кристаллическое твердое тело состоит из регулярно расположенных атомов (электронов), которые можно описать воображаемыми плоскостями. Расстояние между этими плоскостями называется межплоскостным расстоянием (d). Интенсивность дифракционной картины для межплоскостного расстояния (d) прямо пропорциональна числу электронов (атомов) в воображаемых плоскостях. Каждое кристаллическое твердое тело имеет уникальную картину межплоскостных расстояний (d) (известную как порошковый дифрактограмма), которая является своего рода "отпечатком пальца" для этого твердого тела. Твердые тела с одинаковым химическим составом, но различными фазами, могут быть идентифицированы по их дифрактограмме.