二维（掠入射）小角/广角 X射线散射线站

一、设备型号、关键性能参数 

设备型号：Xeuss 3.0

关键性能参数：

X射线光源一：高亮度微焦斑液态Ga靶点光源，波长1.341 Å，最大功率250 W；

X射线光源二：高亮度微焦斑固态Cu靶点光源，波长1.542 Å，额定功率30 W，单位面积功率密度≥8.0kW/mm²；

样品处最大X射线光通量：≥ 2.0 ×10⁹phs/s (液态Ga靶)；

样品处光斑大小在0.15mm~2.4mm范围内实时、连续、自动改变，精度0.001 mm；

样品腔可进行真空、空气/气氛环境测试，入射及反射光路均处于真空；

探测器类型：固体硅阵列二维单光子计数探测器，型号：Eiger 2R 1M；

样品到二维探测器的距离：最大4600 mm, 最短 ≤ 45 mm (透射)或 ≤ 70 mm (掠入射)；

系统自动连续采集二维图谱的极限角度或q范围：2θ_min ≤ 0.014^°, q_min ≤ 0.01nm^-1, 2θ_max ≥ 75^°, q_max ≥ 49nm^-1（Cu靶）；

透射模式：所有样品台均具有自动采集2θ = 60°，q = 40 nm^-1（Cu靶）处完整的360°全方位角的原始、完整二维图谱；

掠入射模式：自动连续测试0.01 nm^-1 ~ 30 nm^-1（Cu靶）的二维图谱；

升降温样品台：-150℃~350℃，温控精度 ± 0.1℃；

拉伸样品台：0-20N（精度0.001 N），0-200 N （精度0.01 N），同时可变温-150℃~250℃；

原位气氛反应仓（掠入射小角模式）：可承受不低于4 bar的压力，同时可变温-150℃~600℃。

二、设备原理

小角散射技术是研究亚微观结构和形态特征的最有效的无损检测方法，根据组成原子、分子或颗粒的平均尺寸和形状来分析体系结构。通过改变测试角度，能够实现超小角X射线散射（USAXS）、小角X射线散射（SAXS）或广角X射线散射（WAXS，或XRD）的测试。当X射线以与样品表面近乎平行的方式打到样品表面上，通过反射模式测量散射信号，可以测量样品表面的结构信息，即：掠入射X射线小角/广角散射（GISAXS/GIWAXS）。

三、应用范围

适用于固体（如：粉末，薄膜、块体）、液体（如：胶体、溶液）等各类样品。可以测定散射体分散性、尺寸分布、平均尺寸、体积分数、比表面积、孔隙度、粒子形状、平均壁厚、界面层平均厚度，纳米尺度的周期性结构分析、散射体分形特征，以及材料结晶性、取向及相变分析。

四、设备特色

高亮度、高准直X射线，可快速采集、实时观测结果；入射光、散射光处于真空中，有效避免空气散射；小角、广角同步采集，获得原子级-500 nm尺度结构信息；可进行变温、拉伸、气氛的原位测试；结合超高真空互联，可实现薄膜样品在超高真空下的GISAXS/GIWAXS测试。

五、应用领域

生物材料、高分子、纳米材料、半导体、能源、食品、药物、化工、金属、矿物等