同步辐射广角散射（WAXS/GIWAXS）技术相比于传统仪器，提供了更高的光源亮度和平行度，以及可调节的X射线能量，具备优异的时间分辨率。它适用于深入探究材料的晶体结构，尤其是在研究材料的长期稳定性和相变过程方面具有独特优势。WAXS/GIWAXS技术无侵害性，能够迅速获取高分辨率的晶体学信息，有效解决如晶体取向、晶格间距等关键问题，对于指导材料的设计和性能提升具有重要意义。

样品要求

粉末：20mg（只做透射，粉末需研磨）

薄膜：长宽1cm（提供空白衬底）

块体：长宽1cm（基底最好为硬质无机基片）

液体：2ml（测试默认二维面探测器）

一、技术与应用说明

1. GIWAXS的实验原理

图（a）所示可说明GIWAXS的实验原理。入射光Ki是以极小的角度到达样品表面，然后产生的散射信号被探测器接收，与普通实验室XRD不同的是，普通实验室XRD只能接收到Z轴方向的信号，但二维探测器可以检测到所有方向的信号，该特点经常用于判断晶体取向。

2. 近年发文章量

图（b）是GIWAXS近年来在Web of science中的收取文章量分布。近3年以指数趋势增长，尤其在钙钛矿电池等领域非常广泛。

3.  WAXS/GIWAXS研究方向及领域

（1）表面和界面结构----包括薄膜、涂层、催化剂表面等，如钙钛矿太阳能薄膜电池的研究。

（2）表界面反应----监测材料不同环境下的表界面反应，如催化、氧化反应等。

（3）动态行为----探究不同温度、压力或电化学条件下的动态行为，如相变、晶体生长。

（4）电池材料----电池正负极材料研究，探究充放电过程结构变化。

 二、测试结果与阐释（GIWAXS与WAXS的测试效果一样，不做另外案例展示）

1.  图（a）为同步辐射X射线掠入射衍射在入射角0.3°时测试薄膜得到的二维衍射图，不同的衍射环为德拜-谢勒衍射环同心圆，每个衍射环可体现晶体该晶面的排列和取向。

2.  图（b）是使用Fit 2D软件积分得到的q-强度曲线，可通过q值确定不同的晶面。

3.  数据处理软件有Fid2d、GIWAXS-Tools、Dioptas、pyFAI等。