WAXS-Analyse

Wofür wird WAXS verwendet?

Die WAXS findet in verschiedenen Bereichen Anwendung, darunter Polymerforschung, biologische Analyse und Nanomaterialcharakterisierung. Einige davon umfassen:

• Bestimmung des Kristallinitätsgrades in Polymerproben, einschließlich synthetischer und natürlich vorkommender Materialien

• Strukturanalyse von Biomakromolekülen wie Proteinen

• Analyse der Phasenzusammensetzung dünner Schichten

• Überwachung der Bildung und Analyse der strukturellen Eigenschaften von Nanopartikeln und Kolloiden

• Phasenanalyse von Verbundwerkstoffen, bei denen Phasengrenzen Änderungen der Kristallinität entsprechen

• Forschung und Entwicklung von Pharmazeutika und Konsumgütern

Wie funktioniert WAXS?

Bei der WAXS wird die Probe zunächst mit einem Röntgenstrahl bestrahlt, der mit den Elektronen in der Probe interagiert. Daraufhin werden die Röntgenstrahlen in unterschiedlichem Maße gestreut. Diese gestreuten Röntgenstrahlen und ihre Intensitäten werden dann in weiten Winkeln im Verhältnis zum einfallenden Strahl erfasst. Dies kann zur Erzeugung eines Beugungsmusters verwendet werden, das präzise anzeigt, wo sich die Atome in der Probe befinden und wie kristallin (d. h. wie gut „geordnet") dieser Bereich der Probe ist.

Probenanforderungen und -vorbereitung

Die WAXS-Analyse eignet sich für eine Vielzahl von Probenmaterialien, darunter Feststoffe, Pulver, Gele, Pasten und Flüssigkeiten. Je nach Probentyp können Materialien auf einem Flachprobenhalter montiert oder zur Messung in eine geeignete Kapillare gefüllt werden.

Vorteile und Grenzen von WAXS

Die WAXS ist eine zerstörungsfreie Methode, die sehr spezifische Informationen über sub-nanoskopische Strukturen liefern kann. Daher ist sie äußerst wertvoll für die Bestimmung von Strukturinformationen in diesem Maßstab aus einer Vielzahl von Materialien. Sie ist jedoch weniger geeignet für die Strukturanalyse in größeren Maßstäben, in diesem Fall ist die Kleinwinkel-Röntgenstreuung (SAXS) besser geeignet.

Ebenso liefern Techniken wie die Kernspinresonanz(NMR)-Spektroskopie detaillierte Einblicke in die chemische Struktur einer Probe, während die WAXS Informationen über die interatomare räumliche Anordnung von Molekülen liefert. Diese drei Techniken werden häufig in Kombination eingesetzt, um ein umfassendes Verständnis der Struktur eines Materials zu erhalten.

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