Grazing-incidence small-angle scattering
மேய்ச்சல்-நிகழ்வு சிறிய-கோண சிதறல் (ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ்) என்பது நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட மேற்பரப்புகள் மற்றும் மெல்லிய படலங்களைப் படிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு சிதறல் நுட்பமாகும். சிதறிய ஆய்வு ஃபோட்டான்கள் (மேய்ச்சல்-நிகழ்வு சிறிய-கோண எக்ஸ்ரே சிதறல், ஜிசாக்ஸ்) அல்லது நியூட்ரான்கள் (மேய்ச்சல்-நிகழ்வு சிறிய-கோண நியூட்ரான் சிதறல், ஜிசான்ஸ்) ஆகும். GISAS சிறிய கோண சிதறலின் (SAS: SAXS அல்லது SANS) அணுகக்கூடிய நீளம் அளவுகள் மற்றும் மேய்ச்சல் நிகழ்வு விலகல் (GID) மேற்பரப்பு உணர்திறன் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது. பயன்பாடுகள் ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ்-இன் ஒரு பொதுவான பயன்பாடு மெல்லிய படங்களில் நானோ அளவுகோலில் சுய-அசெம்பிளி மற்றும் சுய-ஒழுங்கமைப்பின் தன்மை ஆகும். ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ் ஆய்வு செய்யும் அமைப்புகளில் குவாண்டம் புள்ளி வரிசைகள், உள்ளிருப்பு வளர்ச்சியின் போது உருவாகும் வளர்ச்சி நிலையற்ற தன்மைகள், பிளாக் கோபாலிமர்கள், சிலிக்கா மெசோபேஸ்கள் மற்றும் நானோ துகள்களின் மெல்லிய படலங்களில் சுய ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட நானோ கட்டமைப்புகள் ஆகியவை அடங்கும். கண்ணாடி மேற்பரப்பில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட தங்கத்தின் ஈரப்பதத்தை ஆய்வு செய்ய லெவின் மற்றும் கோஹன் ஆகியோரால் ஜிசாக்ஸ் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. மேற்பரப்புகள் மற்றும் புதைக்கப்பட்ட இடைமுகங்களில் உலோகத் தொகுப்புகளை ஆய்வு செய்ய நௌடான் மற்றும் சக ஊழியர்களால் இந்த நுட்பம் மேலும் உருவாக்கப்பட்டது. நானோ அறிவியலின் வருகையுடன் மற்ற பயன்பாடுகள் விரைவாக உருவாகின, முதலில் கடினமான பொருட்களில் குறைக்கடத்தி மேற்பரப்புகளில் குவாண்டம் புள்ளிகளின் தன்மை மற்றும் ஆக்சைடு மேற்பரப்புகளில் உலோக வைப்புகளின் உள்ளிருப்பு தன்மை போன்றவை. இதைத் தொடர்ந்து அல்ட்ராடின் பாலிமர் படலங்கள், பாலிமர் கலவைகள், பிளாக் கோபாலிமர் படலங்கள் மற்றும் பிற சுய ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட மெல்லிய படலங்கள் போன்ற மென்மையான பொருள் அமைப்புகள் நானோ அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்திற்கு இன்றியமையாதவையாக மாறிவிட்டன. ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ்-இன் எதிர்கால சவால்கள் புரதங்கள், பெப்டைடுகள் அல்லது மேற்பரப்புகளுடன் இணைக்கப்பட்ட வைரஸ்கள் அல்லது கொழுப்பு அடுக்குகளில் உள்ள உயிரியல் பயன்பாடுகளில் இருக்கலாம். விளக்கம் ஒரு கலப்பின நுட்பமாக, ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ் டிரான்ஸ்மிஷன் ஸ்மால்-ஆங்கிள் சிதறல் (எஸ்ஏஎஸ்), மேய்ச்சல்-நிகழ்வு விலகல் (ஜிஐடி) மற்றும் பரவலான பிரதிபலிப்பு அளவீட்டிலிருந்து கருத்துக்களை ஒருங்கிணைக்கிறது. SAS இலிருந்து இது வடிவ காரணிகள் மற்றும் கட்டமைப்பு காரணிகளைப் பயன்படுத்துகிறது. ஜிஐடியிலிருந்து இது அடி மூலக்கூறு மற்றும் படலத்தின் முக்கியமான கோணங்களுக்கு நெருக்கமான சிதறல் வடிவவியலையும், சிதறலின் இரு பரிமாண தன்மையையும் பயன்படுத்துகிறது, இது மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக சிதறல் தீவிரத்தின் பரவலான கம்பிகளை உருவாக்குகிறது. பரவலான (ஆஃப்-ஸ்பெகுலர்) பிரதிபலிப்பு அளவீட்டுடன் இது மாதிரியின் முக்கியமான கோணத்தில் யோனெடா/வின்யார்ட் சிகரம் மற்றும் சிதறல் கோட்பாடு, சிதைந்த அலை பிறப்பு தோராயமான (டி. டபிள்யூ. பி. ஏ) போன்ற நிகழ்வுகளைப் பகிர்ந்து கொள்கிறது. இருப்பினும், பரவலான பிரதிபலிப்பு நிகழ்வு தளத்துடன் மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருக்கும் போது (சம்பவம் கற்றை மற்றும் மேற்பரப்பு இயல்பான மூலம் கொடுக்கப்பட்ட தளம்), ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ் அனைத்து திசைகளிலும் மேற்பரப்பில் இருந்து முழு சிதறலையும் ஆராய்கிறது, பொதுவாக ஒரு பகுதி கண்டறிதலைப் பயன்படுத்துகிறது. இவ்வாறு ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ் பரந்த அளவிலான பக்கவாட்டு மற்றும் செங்குத்து கட்டமைப்புகளுக்கான அணுகலைப் பெறுகிறது, குறிப்பாக, மேற்பரப்பில் அல்லது மெல்லிய படலத்திற்குள் நானோ அளவிலான பொருட்களின் உருவவியல் மற்றும் முன்னுரிமை சீரமைப்புக்கு உணர்திறன் கொண்டது. டி. டபிள்யூ. பி. ஏ-வின் ஒரு குறிப்பிட்ட விளைவாக, எக்ஸ்-கதிர்கள் அல்லது நியூட்ரான்களின் ஒளிவிலகல் எப்போதும் மெல்லிய படல ஆய்வுகளின் விஷயத்தில் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும், ஏனெனில் சிதறல் கோணங்கள் சிறியவை, பெரும்பாலும் 1 டிகிரிக்கு குறைவாக இருக்கும். ஒளிவிலகல் திருத்தம் அடி மூலக்கூறைப் பொறுத்தவரை சிதறல் திசையனின் செங்குத்தான கூறுக்கு பொருந்தும், அதே நேரத்தில் இணையான கூறு பாதிக்கப்படாது. எனவே இணையான சிதறல் பெரும்பாலும் எஸ். ஏ. எஸ் இன் இயக்கவியல் கோட்பாட்டிற்குள் விளக்கப்படலாம், அதே நேரத்தில் ஒளிவிலகல் திருத்தங்கள் சிதறல் படத்தின் செங்குத்தான வெட்டுக்களுடன் சிதறலுக்கு பொருந்தும், எடுத்துக்காட்டாக ஒரு சிதறல் கம்பியுடன். ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ் படங்களின் விளக்கத்தில் குறைந்த இசட் படங்களிலிருந்து சிதறுவதில் சில சிக்கல்கள் எழுகின்றன. எ. கா. சிலிக்கான் செதில்களில் கரிமப் பொருட்கள், படத்தின் முக்கியமான கோணங்களுக்கும் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையில் சம்பவக் கோணம் இருக்கும்போது. இந்த விஷயத்தில், அடி மூலக்கூறில் இருந்து பிரதிபலித்த கற்றை சம்பவ கற்றைக்கு ஒத்த வலிமையைக் கொண்டுள்ளது, இதனால் படல கட்டமைப்பிலிருந்து பிரதிபலித்த கற்றை சிதறல் செங்குத்தான திசையில் சிதறல் அம்சங்களை இரட்டிப்பாக்குவதற்கு வழிவகுக்கும். இது மற்றும் நேரடி மற்றும் பிரதிபலித்த கற்றை சிதறலுக்கு இடையிலான குறுக்கீட்டை டி. டபிள்யூ. பி. ஏ சிதறல் கோட்பாட்டால் முழுமையாகக் கணக்கிட முடியும். சிதறல் தீவிரத்தின் மாறும் மேம்பாடு குறிப்பிடத்தக்கது என்ற உண்மையால் இந்த சிக்கல்கள் பெரும்பாலும் ஈடுசெய்யப்படுகின்றன. நேரடியான சிதறல் வடிவவியலுடன் இணைந்து, அனைத்து தொடர்புடைய தகவல்களும் ஒற்றை சிதறல் படத்தில் இருக்கும்போது, உள்ளிருப்பு மற்றும் நிகழ்நேர சோதனைகள் எளிதாக்கப்படுகின்றன. குறிப்பாக எம். பி. இ வளர்ச்சியின் போது சுய அமைப்பு மற்றும் கரைப்பான் நீராவியின் செல்வாக்கின் கீழ் பிளாக் கோபாலிமர் படங்களில் மறு அமைப்பு செயல்முறைகள் நொடிகள் முதல் நிமிடங்கள் வரை தொடர்புடைய நேர அளவுகளில் வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. இறுதியில் நேரத் தெளிவுத்திறன் ஒரு படத்தை சேகரிக்கத் தேவையான மாதிரிகளில் எக்ஸ்-ரே ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் பகுதி கண்டறிதலின் ரீட்-அவுட் நேரத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது. சோதனை நடைமுறை அர்ப்பணிக்கப்பட்ட அல்லது ஓரளவு அர்ப்பணிக்கப்பட்ட ஜிஐஎஸ்ஏஎக்ஸ்எஸ் பீம்லைன்கள் பல ஒத்திசைவு ஒளி ஆதாரங்களில் உள்ளன (எடுத்துக்காட்டாக எஸ்எஸ்ஆர்எல், ஏபிஎஸ், செஸ், ஈஎஸ்ஆர்எஃப், ஹாஸிலேப், என்எஸ்எல்எஸ், போஹாங் ஒளி ஆதாரம்) மற்றும் எல். பி. என். எல். இல் மேம்பட்ட ஒளி மூலமும் உள்ளன. நியூட்ரான் ஆராய்ச்சி வசதிகளில், ஜிசான்ஸ் பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பொதுவாக சிறிய கோண (எஸ்ஏஎன்எஸ்) கருவிகள் அல்லது பிரதிபலிப்பு அளவீடுகளில். ஜிஐஎஸ்ஏஎஸ்-க்கு மெல்லிய படலம் படிதல் நுட்பங்களைத் தவிர வேறு எந்த குறிப்பிட்ட மாதிரி தயாரிப்பும் தேவையில்லை. படலத்தின் தடிமன் ஒரு சில என்எம் முதல் பல 100 என்எம் வரை இருக்கலாம், மேலும் இத்தகைய மெல்லிய படலங்கள் இன்னும் எக்ஸ்ரே கற்றை மூலம் முழுமையாக ஊடுருவிச் செல்கின்றன. படத்தின் மேற்பரப்பு, படத்தின் உட்புறம் மற்றும் அடி மூலக்கூறு-படத்தின் இடைமுகம் அனைத்தும் அணுகக்கூடியவை. நிகழ்வு கோணத்தை மாற்றுவதன் மூலம் பல்வேறு பங்களிப்புகளை அடையாளம் காணலாம். குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஜிசாக்ஸ் மற்றும் ஜிவாக்ஸ் டுடோரியல் பை டெட்லெஃப் ஸ்மில்ஜிஸ்-புதுப்பிக்கப்பட்ட இணைப்பு! கெவின் யாகர் எழுதிய ஜிசாக்ஸ் விக்கி என்பது ஜிசாக்ஸ் மாடலிங்/பொருத்துதல் மென்பொருள் ரெமி லாஸாரி ஃபிட்ஜிசாக்ஸ் மாடலிங்/பொருத்துதல் மென்பொருள் டேவிட் பாபோனியோ போர்ன் எம்எல்இசட் கார்சிங் ஹைபிஜிசாக்ஸ் இன் அறிவியல் கம்ப்யூட்டிங் குழுவால் மீண்டும் மாடலிங் மற்றும் பொருத்துதல் மென்பொருள் எல். பி. என். எல் எக்ஸ்-கதிர்கள் சிதறல் சின்க்ரோட்ரான் தொடர்பான நுட்பங்களால் மாபெரும் இணையான ஜிசாக்ஸ் உருவகப்படுத்துதல் குறியீடு அறிவியல் நுட்பங்கள் நியூட்ரான் சிதறல் நானோ தொழில்நுட்பம்