Dispersión de rayos X de gran angular

En cristalografía de rayos X, dispersión de rayos X de gran angular (WAXS) o difracción de rayos X de gran angular (WAXD) es el análisis de los picos de Bragg dispersos en ángulos amplios, que (según la ley de Bragg) son causados por estructuras de tamaño subnanómetro. Es un método de difracción de rayos X y se usa comúnmente para determinar una variedad de información sobre materiales cristalinos. El término WAXS se usa comúnmente en las ciencias de los polímeros para diferenciarlo de SAXS, pero muchos científicos que utilizan "WAXS" describiría las mediciones como Bragg/rayos X/difracción de polvo o cristalografía.

La dispersión de rayos X de gran angular es similar a la dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS), pero el ángulo creciente entre la muestra y el detector está probando escalas de longitud más pequeñas. Esto requiere que las muestras sean más ordenadas/cristalinas para poder extraer la información. En un instrumento SAXS dedicado, la distancia entre la muestra y el detector es mayor para aumentar la resolución angular. La mayoría de los difractómetros se pueden usar para realizar WAXS y SAXS limitados en una sola ejecución (dispersión de ángulo pequeño y ancho, SWAXS) agregando un borde de corte/cuchilla.

Aplicaciones

La técnica WAXS se utiliza para determinar el grado de cristalinidad de las muestras de polímeros. También se puede utilizar para determinar la composición química o la composición de fases de una película, la textura de una película (alineación preferida de los cristalitos), el tamaño de los cristalitos y la presencia de tensión en la película. Al igual que con otros métodos de difracción, la muestra se escanea en un goniómetro de rayos X de gran angular y la intensidad de dispersión se representa en función del ángulo 2θ.

La difracción de rayos X es un método no destructivo de caracterización de materiales sólidos. Cuando los rayos X se dirigen a los sólidos, se dispersan en patrones predecibles basados en la estructura interna del sólido. Un sólido cristalino consta de átomos espaciados regularmente (electrones) que pueden describirse mediante planos imaginarios. La distancia entre estos planos se denomina espaciado d.

La intensidad del patrón del espacio d es directamente proporcional al número de electrones (átomos) en los planos imaginarios. Cada sólido cristalino tiene un patrón único de espacios d (conocido como patrón de polvo), que es una huella dactilar para ese sólido. Los sólidos con la misma composición química pero diferentes fases se pueden identificar por su patrón de espacios d.