在SAXS測試中，單色化、高準直性的X射線(xiàn)光束照射在通過(guò)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(zhù)有序、靜態(tài)的周期性排列，而是隨機方向性地分布在溶劑中。所以被散射的X射線(xiàn)在主光束附近會(huì )產(chǎn)生彌散的信號，而不是像結晶樣品那樣產(chǎn)生尖銳的衍射信號。小角散射強度的角度分布于全局粒子的結構直接相關(guān)，這個(gè)特點(diǎn)可以用于測定結構信息。如果樣品是在標準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)驗示意圖
被探測器記錄的小角散射信號不僅包含來(lái)自于大分子的散射信號，同時(shí)也包含溶劑、試樣裝置以及SAXS儀器北京的信號。所以，通過(guò)扣除緩沖溶液的散射信號，即將其在樣品溶液的歸一化強度曲線(xiàn)中扣除后，就能得到來(lái)自于溶解于溶劑中的生物大分子的散射信號，記作I(s)，它來(lái)自于顆粒和他們水合殼對X射線(xiàn)的散射。散射強度用矢量方程s=4πsinθ/λ來(lái)表示，其中λ是入射X射線(xiàn)的波長(cháng)，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，所以不同的散射強度（形狀因子）與顆粒本身的結構相關(guān)。對于高濃度溶液，額外的分子間相互作用也會(huì )體現在小角散射信號之中（稱(chēng)為結構因子），其主要反映粒子在不同位置間的耦合作用。結構因子對散射信號的貢獻，通常體現在散射曲線(xiàn)的小角度區域，可以被用來(lái)研究粒子間的相互作用。但如果要研究粒子結構信息時(shí)，該作用需要被去除。在結構研究中，溶液的濃度通常需要足夠的低，使得結構因子的貢獻可以忽略不計，但也需要保證一定的濃度來(lái)得到足夠強的散射信號。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(wú)限稀釋的溶液。
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