小角X射线散射法研究枣树的微孔结构

武海娟 ，翟红生，杨春明，李志宏

(1 中国科学院高能物理研究所 多学科研究中心，北京 100049；2 中国科学院大学 核科学与技术学院，北京 100049；3 河南师范大学 物理学院，新乡 453007；4中国科学院上海高等研究院 上海光源, 上海 201204)

1 引言

树是木本植物的总称，种类繁多、分布广泛。比如，鼠李科枣属植被枣树[1]。木材是一种多孔材料，包含发达而复杂的细胞腔、胞间隙、纹孔等孔隙[2]。木材的多孔结构，有利于为其生长输送水和养分。不同种类树木的根本区别是木材基体与孔隙在微观尺度上的不同[3]。孔隙基本结构包括孔的取向、形状、大小及其分布，是了解植物各向异性生长和力学行为的重要参数。常用的表征方法有电镜/显微镜法[4]、计算机断层成像技术(X射线CT成像技术)[5]、差示扫描热孔计法[6]/共振冷孔计法[7]、压汞法[8]和小角度X射线散射法[9]等。前两种为直接观察法，其余均为间接测量法。直接观察法图像直观，但制样麻烦困难，只能得到局部形貌和尺寸信息，受限于太小的衬度，对于50纳米以下的孔难以测出；孔计法、压汞法和气体/脱附法所采用的探测介质只能探测木材中的开孔，而对于封闭孔和墨水瓶形状的孔则进不去；小角度X射线散射法(SAXS)的X射线探针则可以穿过所有开孔和封闭孔，孔隙中有水等介质也可以穿过，样品制备过程简单、不需要进行干燥等预处理，结构信息具有统计性。

如上所述，SAXS与其它表征方法相比具有诸多优点。但由于普通X光源的强度弱、空间和时间分辨率差，SAXS的应用受到了限制。……