此套快速掠入射小角散射（GISAXS）測量解決方案，主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)固體或液體樣品的表面原位測量，而液體樣品的GISAXS測量是目前成套商業(yè)化系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)的。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，此套裝置采用的核心部件包括了Incoatec的微焦點(diǎn)X射線源IμS，無散射針孔系統(tǒng)，以及Dectris混合像素單光子計(jì)數(shù)二維X射線探測器Pilatus 100K。

圖1.實(shí)驗(yàn)裝置圖與光路示意圖

圖2.樣品: Langmuir 薄膜上的納米銀粒子:；有機(jī)物包膜 (油酸, 油酸胺)

其中，專用于小角散射的IμS微焦源，發(fā)散角小，亮度高；且可被靈活準(zhǔn)確的移動/轉(zhuǎn)動，這對準(zhǔn)確調(diào)整掠入射角度非常重要。
探測器可對X射線進(jìn)行直接探測的Pilatus，具有無熱噪聲、高靈敏度、高幀率、能量篩選等特點(diǎn)，使得實(shí)時(shí)原位GISAXS檢測成為可能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示：

我們用這套IμS/Pilatus系統(tǒng)來測量，不同表面壓力下Langmuir膜上的銀粒子。
GISAXS實(shí)驗(yàn)參數(shù):

• 入射角度: 0.2 deg

• 測量時(shí)間180 s

• 光孔尺寸350 μm -

• 表面壓力0 到 26 mN/m

圖3.通過減小Langmuir薄膜面積以增加表面壓力,不同表面壓力下的GISAXS圖案。

可以看出：A圖中，無加壓（0 mN/m），納米顆粒無粘連游離在表面上；B圖中，壓力增加16mN/m，納米顆粒成島狀分布，并逐漸凝聚；C圖中，壓力增加到26mN/m，出現(xiàn)類晶體圖案，六角晶體層垂向成型。

小結(jié)：

此套解決方案使得用戶可以原位的、時(shí)間分辨的對固液薄膜進(jìn)行GISAXS測量與研究，包括不規(guī)則島狀分布形成規(guī)則膜層的過程。