Teknik Dasar

Selama percobaan SANS, sinar neutron akan diarahkan pada sampel. Sampel dapat berupa larutan, cairan, padatan, serbuk, kristal maupun film. Neutron yang elastis akan tersebar oleh karena adanya interaksi nuklir dengan inti atau interaksi dengan momentum magnetik elektron yang tidak berpasangan. Dalam hamburan sinar-X, foton akan berinteraksi dengan awan listrik sehingga elemen yang lebih besar akan berefek yang lebih besar pula. Tetapi dalam hamburan neutron, neutron akan berinteraksi dengan inti dan interaksi tersebut tergantung pada isotop dan beberapa elemen ringan seperti deuterium yang menunjukkan bagian hamburan lintas yang sama sebagai elemen berat seperti Pb.

Dalam orde nol, teori dinamis difraksi indeks bias secara langsung akan berkaitan dengan kepadatan panjang hamburan dan merupakan ukuran kekuatan interaksi gelombang neutron dengan inti yang diberikan. Tabel berikut menunjukkan panjang hamburan untuk berbagai elemen (10-12 cm).

H D C N O P S -0.3742 0.66710 0.6651 0.940 0.5804 0.517 0.2847

Perhatikan bahwa skala relatif panjang hamburan adalah sama. Hal penting lainnya adalah bahwa hamburan dari hidrogen adalah berbeda dibandingkan yang deuterium. Selain itu, hidrogen adalah salah satu dari beberapa elemen yang memiliki hamburan negatif. Hal tersebut berarti bahwa neutron dibelokkan dari hidrogen adalah 180° akan keluar dari fase relatif terhadap mereka yang dibelokkan oleh unsur-unsur lain. Fitur-fitur ini penting untuk teknik variasi kontras.

SANS biasanya menggunakan *kolimasi dari sinar neutron untuk menentukan sudut hamburan neutron, yang menghasilkan rasio lebih rendah untuk data sinyal dari rasio kebisingan yang berisi informasi tentang sifat sampel pada panjang skala yang relatif lama, di luar ~ 1µm.

Solusi tradisional adalah untuk meningkatkan kecerahan sumber, seperti dalam Ultra Small Angle Neutron Scattering (USANS). Teknik tersebut sebagai alternatif Spin Echo Small Angle Neutron Scattering (SESANS) yang diperkenalkan dengan menggunakan putaran gema dari neutron untuk melacak sudut hamburan dan memperluas jangkauan skala panjang yang dapat dipelajari oleh hamburan neutron untuk jauh melampaui 10 µm. Grazing Incidence Small Angle Scattering (GISANS) kemudian akan menggabungkan ide-ide dari SANS dan reflectometry.

*kolimasi : suatu proses pengubahan berkas cahaya (sinar) yang berpencar atau menyebar sehingga menjadi berkas yang sejajar