在SAXS測試中，單色化、高準(zhǔn)直性的X射線光束照射在通過樣品之后，會(huì)被溶解在溶劑中的大分子散射。這些分子通常不會(huì)像在晶體中那樣有著有序、靜態(tài)的周期性排列，而是隨機(jī)方向性地分布在溶劑中。所以被散射的X射線在主光束附近會(huì)產(chǎn)生彌散的信號(hào)，而不是像結(jié)晶樣品那樣產(chǎn)生尖銳的衍射信號(hào)。小角散射強(qiáng)度的角度分布于全局粒子的結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，這個(gè)特點(diǎn)可以用于測定結(jié)構(gòu)信息。如果樣品是在標(biāo)準(zhǔn)條件下的稀釋顆粒溶液，則散射圖譜是各向同性的，即方位角平均化，如圖2所示。
圖2 典型的小角散射實(shí)驗(yàn)示意圖
被探測器記錄的小角散射信號(hào)不僅包含來自于大分子的散射信號(hào)，同時(shí)也包含溶劑、試樣裝置以及SAXS儀器北京的信號(hào)。所以，通過扣除緩沖溶液的散射信號(hào)，即將其在樣品溶液的歸一化強(qiáng)度曲線中扣除后，就能得到來自于溶解于溶劑中的生物大分子的散射信號(hào)，記作I(s)，它來自于顆粒和他們水合殼對X射線的散射。散射強(qiáng)度用矢量方程s=4πsinθ/λ來表示，其中λ是入射X射線的波長，2θ是散射角度。
對稀釋溶液（粒子濃度通常低于1%）而言，通常不存在粒子間的相互作用，所以不同的散射強(qiáng)度（形狀因子）與顆粒本身的結(jié)構(gòu)相關(guān)。對于高濃度溶液，額外的分子間相互作用也會(huì)體現(xiàn)在小角散射信號(hào)之中（稱為結(jié)構(gòu)因子），其主要反映粒子在不同位置間的耦合作用。結(jié)構(gòu)因子對散射信號(hào)的貢獻(xiàn)，通常體現(xiàn)在散射曲線的小角度區(qū)域，可以被用來研究粒子間的相互作用。但如果要研究粒子結(jié)構(gòu)信息時(shí)，該作用需要被去除。在結(jié)構(gòu)研究中，溶液的濃度通常需要足夠的低，使得結(jié)構(gòu)因子的貢獻(xiàn)可以忽略不計(jì)，但也需要保證一定的濃度來得到足夠強(qiáng)的散射信號(hào)。通常的途徑是在不同樣品溶液濃度下進(jìn)行測試，然后推斷至無限稀釋的溶液。
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