本书共分3篇，16章。第1篇为理论部分，分析小角散射研究领域的现状和发展趋势，并结合傅里叶变换阐述小角散射基本原理。第2篇为模型部分，归纳整理描述纳米粒子几何形态和空间位置关系的数据分析模型，讨论理论散射曲线的特征和模型的适用对象。第3篇为实践部分，以丰富的实测数据论述样品制备、数据处理、测量极限、衬度调控和拟合方法等内容，并以若干案例展示小角散射技术在固态和液态体系中的应用。本书基于笔者在小角散射领域十余年的研究成果而撰写，章节划分细致，公式推导简明，大部分实验数据采集于我国的大科学装置（上海同步辐射光源、绵阳研究堆）。

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2010~2014中国工程物理研究院，2014.12~2015.10 匈牙利Wigner物理研究中心，2015.10~至今中国工程物理研究院

目录
第1篇 理论
第1章 绪论 3
1.1 衍射与散射简史 3
1.2 小角散射概述 4
1.3 小角散射研究现状与趋势 6
1.3.1 文献数量与合作网络分析 6
1.3.2 关键词分析 10
1.4 纳米粒子概述 12
1.4.1 固体中的纳米粒子 13
1.4.2 溶液中的纳米粒子 14
第2章 傅里叶变换与散射 16
2.1 傅里叶变换概述 16
2.1.1 傅里叶级数 16
2.1.2 正交性与傅里叶系数 17
2.1.3 傅里叶变换 17
2.2 散射与傅里叶变换 18
2.2.1 矩形函数与傅里叶变换 18
2.2.2 光阑函数与傅里叶变换 19
2.2.3 狭缝散射 20
第3章 小角散射基本原理 22
3.1 散射实验与散射截面 22
3.2 散射长度与散射长度密度 23
3.3 散射强度与自关联函数 26
3.4 两相体系的散射 29
3.5 粒子系统的散射 30
3.6 低q和高q近似 32
第2篇 模型
第4章 刚性纳米粒子模型 37
4.1 球形与椭球粒子 37
4.2 球壳粒子 40
4.3 柱状粒子 42
4.4 薄片与细棒 44
4.5 弥散界面粒子 45
第5章 柔性纳米粒子模型 48
5.1 随机行走分子链(高斯链) 48
5.2 自回避随机行走分子链 51
5.3 星形和环形分子链 53
5.4 半柔性分子链 55
5.5 球形胶束 57
第6章 分形纳米粒子模型 60
6.1 质量分形 60
6.2 表面分形 63
6.3 多层级粒子 64
第7章 不规则粒子模型 67
7.1 随机两相体系 67
7.2 周期随机两相体系 68
7.3 浓度涨落 70
第8章 粒子间的相互作用 71
8.1 结构因子与作用势 71
8.2 硬球相互作用 72
8.3 黏性硬球相互作用 73
8.4 静电排斥相互作用 74
第3篇 实践
第9章 样品准备与本底扣除 79
9.1 测量流程 79
9.2 样品要求 80
9.2.1 SANS实验 80
9.2.2 SAXS实验 81
9.3 扣除本底散射 82
9.3.1 基本方法 82
9.3.2 溶液样品 83
9.3.3 固体样品 85
第10章 纳米粒子的尺寸分布 87
10.1 正态与对数正态分布 87
10.2 稀疏体系 89
10.3 稠密体系 90
第11章 谱仪分辨率的“模糊”效应 93
11.1 针孔准直SANS 93
11.1.1 谱仪分辨率对散射曲线的影响 93
11.1.2 几何分辨率和波长分辨率 94
11.2 线光源SAXS 97
第12章 纳米粒子的测量极限 99
12.1 尺寸的测量极限 99
12.1.1 周期结构 99
12.1.2 纳米粒子 100
12.2 浓度的测量下限 102
12.3 时间的测量下限 104
第13章 散射衬度调控 107
13.1 增强散射衬度 107
13.2 匹配散射衬度 110
第14章 数据拟合方法 115
14.1 拟合与残差 115
14.2 分段拟合法 117
14.2.1 获取多层级结构参数 117
14.2.2 排除大尺度结构干扰 118
14.3 固定参数法 120
14.3.1 各向异性纳米粒子的拟合 120
14.3.2 多壳层纳米粒子的拟合 121
14.4 最大熵算法 122
第15章 固态体系应用案例 125
15.1 氧化物弥散强化钢 125
15.1.1 高温老化和稳定性 125
15.1.2 搅拌摩擦焊对纳米析出相的影响 127
15.2 聚氨酯的微相分离 129
15.2.1 Estane的原位变温SAXS 129
15.2.2 Estane的湿热老化 132
15.3 含能材料的损伤 134
15.3.1 TATB在单轴模压下的结构演化 134
15.3.2 HMX的热损伤 137
第16章 液态体系应用案例 141
16.1 振荡凝胶的介观弛豫 141
16.2 胶束与U(VI)的相互作用 144
16.3 POM-POSS的自组装 148
16.4 溶剂萃取 151
参考文献 156
附录 165
后记 170