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나노구조 분석

SAXS는 산란각 함수인 샘플에서 산란한 X선의 강도를 측정하는 분석 기법입니다. 측정은 일반적으로 0.1~5도 범위의 매우 작은 각도에서 수행합니다. 


브래그의 법칙에서는 산란각이 감소하면 점차 커지는 구조적 특징이 규명되는 것으로 이해했습니다. 물질의 구조적 특징이 일반적으로 1~100nm 범위의 나노미터 길이 척도에 있을 때마다 SAXS 신호가 관찰됩니다. 반면, 광각 X선 회절(WAXD)로도 알려진 광각 X선 산란(WAXS)에서는 원자간 거리에 해당하는 훨씬 작은 길이 척도에서 물질의 구조를 규명합니다. Small angle X-ray scattering and wide angle X-ray scattering (SAXS and WAXS) are complementary techniques. 


SAXS 측정을 위한 실험 설정에서는 투과 형상을 사용합니다. 매우 좁지만 아주 강렬한 입사 X선 빔을 생성하는 X선 광학계가 필수적입니다. 비교적 약한 샘플의 신호를 직사 빔 인접지에서 측정해야 하기 때문입니다. 선형성이 우수하고 동적 범위가 넓으며 내부 노이즈가 무시할 수 있는 수준인 검출기도 반드시 사용해야 합니다. 검출기의 공간 해상도가 높으면 소규모 실험 설정에서도 좋은 앙각 해상도를 달성할 수 있으므로 고급 SAXS 계장에 도움이 됩니다.

Small angle X-ray scattering (SAXS) for nanomaterial analysis - applications

SAXS는 나노물질의 구조적 특성을 분석하는 가장 용도가 다양한 기법 중 하나입니다. 고형 물체, 분말, 겔 또는 액체 분산제가 샘플이 될 수 있으며, 샘플이 비결정질, 결정질 또는 반결정질일 수 있습니다. 측정에 최소한의 샘플 준비만 필요하며, 제자리에서 측정할 수 있는 경우도 많습니다. 총체적인 기법인 SAXS에서는 대량 샘플에서 평균을 낸 구조적 특징을 규명합니다.

SAXS에서 연구할 수 있는 일반적인 샘플은 다음과 같습니다.

  • 액체 나노입자 분산제/콜로이드  
  • 나노분말
  • 나노복합체
  • 폴리머
  • 계면활성제
  • 마이크로에멀젼
  • 생물 고분자
  • 액정
  • 다공성물질

측정한 산란 프로파일의 평가에서 다음과 같은 물질의 구조 및 특성에 대한 광범위한 정보를 얻을 수 있습니다.

  • 나노입자 크기 분포 
  • 입자 형상
  • 입자 구조(예: 핵-셸)
  • 특정 표면적
  • 나노입자의 응집 성질
  • 공극 크기 분포
  • 액상 결정질

이러한 매개변수는 나노물질의 화학적 및 물리적 특성과 연관성이 있으므로 반드시 제어해야 합니다. 응용 분야에서 물질의 성능도 이를 통해 결정됩니다. SAXS는 신물질 개발을 위한 R&D는 물론 품질 관리에도 유용한 도구입니다.

The Empyrean Nano 에디션은 여러 가지 길이 척도의 (나노)물질 구조적 특성 분석에 적용할 수 있는 다양한 X선 산란 기법을 사용할 수 있는 X선 산란 전용 플랫폼입니다.

Empyrean 다목적 X선 회절 플랫폼은 소규모로 설정하여 SAXS 측정용으로 빠르게 구성할 수 있습니다. 광학 구성 요소, 샘플 스테이지 및 검출기의 선택 범위가 넓습니다. 샘플 및 성능 요구 사항에 따라 구성할 수 있습니다.

ScatterX78는 Empyrean의 PreFIX 부속품으로 고성능 SAXS/WAXS 측정을 지원합니다. 빔 경로가 진공이므로 민감도가 좋고 약하게 산란하는 샘플에 알맞습니다.
내부 노이즈 수준이 매우 낮고, 동적 범위가 넓고, 계수율 선형성이 높으며, 픽셀 크기가 작은 하이브리드 픽셀 검출기는 이 응용 분야에서 독보적입니다.

EasySAXS 소프트웨어에는 SAXS 데이터 분석을 위한 완전한 도구 상자가 있습니다. 데이터 환원, 모델 독립적 데이터 분석, 입도 분포 결정은 물론 광범위한 모델의 조정 및 시뮬레이션도 수행할 수 있습니다. 자동화 및 보고 옵션도 소프트웨어에 있습니다. 검증된 고급 알고리즘을 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 편리하게 이용할 수 있습니다. EasySAXS는 가장 사용하기 쉽고 초보자와 고급 사용자 모두에게 적합하도록 설계했습니다.

Empyrean Nano 에디션

Empyrean Nano 에디션

다용도 X선 산란 플랫폼

자세한 내용은
측정 분자량, 입자 형상, 입자 크기, Surface area, 단백질 응집, Protein stability, 상 식별, Phase quantification, Pore size distribution
고니오미터 구성 Vertical goniometer, Θ-Θ
입도 범위 1 - 100 nm
기술 유형 X-ray Diffraction (XRD), X-ray Scattering

Empyrean

Empyrean

각종 분석 수요에 대응하는 다목적 솔루션

자세한 내용은
측정 Crystal structure determination, 상 식별, Phase quantification, Contaminant detection and analysis, Residual stress, Epitaxy analysis, Interface roughness, 텍스처 분석, 3D structure / imaging, Reciprocal space analysis
고니오미터 구성 Vertical goniometer, Θ-Θ
기술 유형 X-ray Diffraction (XRD)

Empyrean Nano 에디션

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Empyrean

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고니오미터 구성 Vertical goniometer, Θ-Θ Vertical goniometer, Θ-Θ
입도 범위 1 - 100 nm  
기술 유형 X-ray Diffraction (XRD), X-ray Scattering X-ray Diffraction (XRD)

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X-ray Diffraction (XRD)