说明：本文华算科技主要介绍 SAXS 和 WAXS 的散射角、q 值、尺度窗口、二维散射图样、峰位峰形和测试条件，并解释低 q 区间与高 q 区间分别记录哪些材料结构。
X射线照射样品后，电子云把入射波散射到不同方向。探测器接到按散射方向展开的倒易空间记录。散射矢量写作q = 4πsinθ/λ，θ 是半散射角，λ 是 X 射线波长；q 轴再通过d≈2π/q换算到真实空间周期。低角信号对应低 q，高角信号对应高 q。
SAXS 和 WAXS 的分界来自探测方向和 q 范围。SAXS 位于低 q 区间，d 值对应几纳米到数百纳米范围；WAXS 位于高 q 区间，d 值对应埃到数纳米范围。探测器距离、束心位置和波长校准会改变每个像素对应的 q 值，低 q 区间的一个像素会换算成更大的 d 值。
一维曲线由二维探测器做径向积分得到。积分前保留角向分布，积分后得到 I(q) 曲线。二维图样记录取向，I(q) 曲线记录尺度和周期；二者来自同一批散射事件。SAXS 与 WAXS 的差异写在 q 轴、峰位、峰宽和角向强度里。二维数据保留取向分布。
低 q 曲线怎样登记纳米尺度？
低 q 区间的散射来自较大的电子密度起伏。颗粒和基体、孔壁和孔内介质、聚合物富集区和贫化区之间存在电子密度差，入射波在界面处产生小角散射。低 q 强度与界面对比度、数量密度和空间相关距离相连，曲线拐点能换算成回转半径、层片间距或相分离距离。界面数量会改变低 q 端强度。
SAXS 的横轴常写成 q，单位可为 nm-1 或 Å-1。低 q 斜率连接界面粗糙度和孔壁形态，中低 q 峰肩连接平均间距，Guinier 区间连接颗粒整体尺寸。硫-碳、介孔氧化物、胶体颗粒和相分离聚合物中，SAXS 曲线登记纳米尺度电子密度起伏。
峰肩和斜率怎样连接孔结构？
孔结构不会只给一个峰。窄分布孔道会形成较明确的相关峰，宽分布孔道会把峰肩拉宽，粗糙界面会改变 Porod 区间斜率。孔径分布来自吸附或模型拟合，SAXS 曲线来自电子密度空间起伏；两类数据在同一批样品中登记不同物理量。
低 q 区间对背景很敏感。毛细管、溶剂、空气散射和束挡附近噪声会抬高曲线底部。样品浓度和背景扣除属于 SAXS 数据的起始条件；浓度升高时，颗粒之间的结构因子会改变 I(q) 形状。稀释后形状改变，低 q 端记录的是颗粒间距和排斥势垒。
高q峰位怎样连接短周期？
WAXS 收到的是高 q 散射，d 值更短。晶体中一组平行晶面周期重复时，高 q 区间会形成衍射峰；聚合物链段或分子堆积产生短程周期时，会在 WAXS 或 WAXD 范围留下峰列。峰位对应 d 间距，峰宽受晶粒尺寸、微应变和无序度牵动。短周期结构把强度集中到广角峰列。
聚合物文献里常见 WAXD 这个名字，强调广角区间里的晶体衍射读法。PLLA、PDLA 和共混膜中，WAXD 峰列登记均晶或立构复合晶体，SAXS 低 q 包络登记更大的层片、相区或纳米组织。一个样品能在两段 q 区间分别出现信息，但两段信号对应的真实尺度相差一个数量级以上。
WAXS峰形怎样登记结晶状态？
高 q 峰尖锐时，短周期排列较集中；峰变宽时，晶粒尺寸、链段堆积和局域无序改写峰形。甲基尼龙-6 变体中，WAXS 曲线随取代位置改变，结晶度和热转变温度同步改变。WAXS 对应短周期堆积状态，不等同于孔径、颗粒半径或长程相分离距离。
同一条高 q 峰还会受到取向和样品几何影响。薄膜拉伸、纤维牵伸或片晶平铺时，某些晶面反射增强，径向积分后的峰高会偏离随机取向粉末。峰位、峰宽和角向分布分开登记，晶面间距、晶体尺寸和取向纹理才不会混成一个参数。
二维探测器保留了散射强度在 qr、qz 或方位角上的分布。随机粉末会给出接近圆环的强度，取向薄膜会把圆环压成弧、斑点或条纹。径向位置连接周期距离，方位角分布连接取向程度；二维信息被积分成一维曲线后，取向差异会被压缩。
GIWAXS 把掠入射几何、薄膜表面和广角散射连在同一个坐标里。面内 qr 与面外 qz 分别登记平行基底和垂直基底方向的周期。竖向条纹、弧形环和离散斑点来自不同取向分布，薄膜超晶格、二维钙钛矿和有机半导体常用这类坐标读取堆积方向。
一维积分比较峰位和峰宽，二维图样保留取向纹理。样品在拉伸、退火、溶剂挥发或结晶过程中，环到弧的变化登记取向增强，高 q 峰列变化登记晶面周期，低 q 端则登记更大的相区或层片距离。取向处理会改变角向强度分布。
SAXS 和 WAXS 受材料结构和测试设置支配。样品厚度过大时，吸收和多重散射会改变强度；样品太薄时，弱散射被背景吞没。空白背景、容器散射、束挡阴影、探测器暗场和归一化方法会写入低 q 端，WAXS 区域还会受到基底峰和荧光背景影响。样品厚度会改变两段散射强度。
探测器距离决定可覆盖的 q 范围。长距离更利于低 q 端，短距离覆盖更高 q；实验端会用两个探测器或两次距离设置拼接 SAXS/WAXS。q 校准样品把像素位置换成 q 值，径向积分规则把二维强度换成一维曲线。若束心、遮罩和坏点处理不同，低 q 曲线底部会发生偏移。
材料在拉伸或取向处理时，SEM 纤维方向、WAXS 峰列、二维散射环和方位角强度会同步改变。SAXS 负责纳米尺度相区和界面距离，WAXS 负责晶面、链段和局域堆积；温度、湿度、拉伸比和入射几何限定两段 q 区间的信号。
