La diffusion de rayons X aux petits angles (SAXS) est une méthode non destructive de caractérisation qui révèle des structures à l’échelle nanométrique au sein d’un échantillon. Les instruments SAXS peuvent mesurer des volumes statistiquement représentatifs sur des échantillons dans leur état natif — liquides, gels, suspensions, films minces, fibres — et suivre les changements in situ et operando. Grâce à la combinaison SAXS/WAXS, à des environnements d’échantillon modulables et à l’automatisation, vous obtenez des données permettant de caractériser la taille, la forme, l’orientation et l’espacement des domaines, en R&D comme en contrôle qualité, dans les secteurs des matériaux, des sciences de la vie, de l’énergie et des produits de consommation.

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Ce que vous pouvez analyser avec les instruments SAXS

Nanoparticules et colloïdes

Déterminez la distribution des tailles, l’état d’agrégation et le nombre d’agrégation, la structure cœur-coquille ainsi que la stabilité dans le temps ou en présence d’additifs. Étayez les décisions de formulation et les allégations relatives à la durée de conservation.

Macromolécules biologiques (BioSAXS)

Évaluez la forme, le rayon de giration, la dimension maximale de la particule, la flexibilité et la complexation en solution. Comparez la conformation lors de la liaison à un ligand ou après modification du tampon afin d’orienter le criblage.

Polymères et fibres

Suivez la cristallinité, l’espacement lamellaire et l’orientation pendant des rampes de température et d’humidité, sous cisaillement ou lors de l’étirage. Corrélez les paramètres du procédé aux propriétés mécaniques.

Matériaux poreux et hybrides

Quantifiez la taille des pores et des vides, leur connectivité et l’évolution de la surface spécifique au cours de l’activation, de la sorption ou du cyclage (p. ex. : MOFs, zéolithes, carbones, ciments).

Auto-assemblage et tensioactifs

Caractérisez les micelles, les vésicules et les phases lyotropes. Suivez les transitions structurales selon la concentration, la température, la salinité ou le cisaillement dans les détergents, les émulsions et les systèmes d’administration de médicaments.

Énergie et revêtements

Caractérisez les suspensions d’électrode pour batteries, les encres et les peintures : qualité de la dispersion, agglomération, espacement entre domaines – puis établissez le lien entre la microstructure et la conductivité, l’opacité ou la durabilité.

Avantages de l’utilisation de SAXS

  • Analyse non destructive : les échantillons ne sont pas altérés et restent intacts pour des analyses ultérieures.
  • Préparation minimale des échantillons : réduit le temps de préparation et préserve l’état natif des échantillons.
  • Analyse en temps réel : permet de suivre les évolutions dynamiques et les interactions.
  • Précision et reproductibilité élevées : les instruments SAXS fournissent des données fiables pour la recherche et le contrôle qualité.
  • Large éventail d’échantillons : contrairement à la cristallographie, les échantillons analysés par SAXS n’ont pas besoin d’être cristallins. Il est ainsi possible d’analyser de nombreux types d’échantillons, notamment des solutions, des gels, des poudres et des solides.

Pourquoi acquérir un instrument SAXS en interne ?

Les responsables des achats et les responsables techniques citent le plus souvent trois motivations principales :

  1. Cycles de décision plus courts – Le délai pour obtenir un résultat à partir d’un échantillon passe de plusieurs semaines (synchrotron ou prestataire externe) à quelques heures avec un instrument SAXS sur site, ce qui accélère la R&D et raccourcit les cycles de qualification.
  2. Confidentialité et conformité – Les données restent sur site, ce qui répond aux exigences de protection de la propriété intellectuelle et de piste d’audit (ISO 17025, BPF, FDA 21 CFR Part 11).
  3. Réduction des coûts à moyen terme – Au-delà d’environ 250 mesures par an, les économies cumulées sur le temps de faisceau, l’expédition et le temps mobilisé par les analystes dépassent les coûts liés à l’amortissement de l’instrument et aux contrats de service.

Pourquoi choisir les solutions SAXS d’Anton Paar ?

Anton Paar associe une grande qualité des données à des flux de travail conviviaux et à des performances fiables de ses instruments SAXS.

Qualité du faisceau et précision des données

Les systèmes SAXS d’Anton Paar sont équipés de dispositifs optimisés de guidage du faisceau de rayons X, offrant une pureté spectrale en Cu Kα supérieure à 99,9 %. Ils garantissent des données SAXS et WAXS de grande qualité, hautement reproductibles et comparables à celles obtenues avec un synchrotron, même avec des temps d’exposition très courts.

Options expérimentales polyvalentes

Les instruments Anton Paar permettent d’effectuer des mesures dans diverses conditions grâce à des environnements d’échantillon facilement interchangeables. Cela comprend notamment des platines à température contrôlée (-150 °C à +500 °C), des enceintes à humidité contrôlée, des cellules de cisaillement et des configurations spécialisées telles que RheoSAXS, pour une caractérisation complète des matériaux.

Capacités SAXS et WAXS intégrées

Les systèmes SAXSpoint permettent d’effectuer simultanément des mesures SAXS et WAXS, sans réalignement complexe. Des fonctionnalités telles que SlideMaster (SAXSpoint 700) et TrueSWAXS (SAXSpoint 500) simplifient les expériences et améliorent la productivité au laboratoire.

Automatisation pour plus d’efficacité

La gestion automatisée des échantillons d’Anton Paar permet des analyses à haut débit, avec jusqu’à 192 échantillons par séquence. Cette automatisation réduit les interventions de l’utilisateur, limite les erreurs et améliore la productivité, tant en recherche qu’en contrôle qualité.

Logiciel et gestion des données

Les logiciels SAXSdrive™ et SAXSanalysis™ d’Anton Paar simplifient l’acquisition, l’analyse des données et la génération de rapports. Les utilisateurs avancés peuvent recourir à des scripts Python pour une automatisation sur mesure, ce qui accroît la flexibilité et facilite la mise en œuvre de configurations expérimentales complexes.

Assistance mondiale et fiabilité instrumentale

Anton Paar accompagne ses utilisateurs grâce à une assistance technique complète et des formations assurées par son réseau mondial de service après-vente. Les systèmes tels que le SAXSpoint 700 bénéficient d’une garantie complète de trois ans, pour une fiabilité durable et une continuité de fonctionnement.

Choisir l’instrument SAXS adapté

SAXSpoint 700 : instrument SAXS haut de gamme, idéal pour les laboratoires exigeant une grande flexibilité et une résolution élevée pour des applications de recherche avancées.

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SAXSpoint 500 combine des performances fiables et une grande flexibilité dans un système compact, adapté aux laboratoires de recherche de routine.

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