说明：本文华算科技介绍了同步辐射技术中同步辐射源为现代材料科学提供了高通量、高分辨率的光子源，其在软硬物质结构表征中的两种重要技术——X射线吸收谱（X-ray Absorption Spectroscopy, XAS）与小角X射线散射（Small Angle X-ray Scattering, SAXS）——各自具有独特的探测能力与物理基础。

在系统性材料研究中，深入理解XAS与SAXS的原理异同及其互补性，对于合理设计实验方案与数据解释具有重要意义。

SAXS–XASDOI：XAS其基本原理是，入射X射线能量接近某一特定元素的内壳层电子结合能时，会诱导电子跃迁，从而导致吸收系数的明显变化。

由于其高度元素选择性，XAS成为研究复杂体系中特定元素局域结构演变的强有力工具，在催化剂、功能材料、地球化学样品以及生物金属酶等领域均展现出独特优势。

XDOISAXS其散射强度通常以一维q空间中的I(q)函数表示，其中q为散射矢量，因其不依赖于长程有序结构，具有非破坏、原位实时、统计平均等优势，成为软物质领域结构表征的重要手段。

I(q)XAS例如，在纳米催化剂中，XAS可揭示活性中心原子的配位结构演变，SAXS则反映颗粒尺寸、团聚行为及载体作用等多尺度结构演化，从而建立微结构与性能之间的构效关系。

图4：多技术联用以桥接从分子到宏观的多尺度机制图从实验技术角度来看，XAS需配置单色器以精确调控入射光能量，并配置荧光、透射或电子产额等不同探测模式以适应样品类型，特别是在高压、低温或原位反应条件下，需要高度定制化的反应池与环境控制系统。

图5：测量与探测模式示意

XAS而SAXS作为多体弹性散射过程，其解析过程依赖于粒子形状模型、分布函数与结构因子建模，常需借助间接反演算法（如GNOM、IFT）或贝叶斯统计方法重建结构参数空间。

图6：数据归一化与傅里叶变换提取流程

XAS通过高通量原位XAS可实现材料反应过程中配位结构、电子态及价态的瞬时追踪，而时间分辨SAXS（TR-SAXS）可在毫秒甚至微秒尺度捕捉结构转变与聚集态重构过程。

图7：联用。DOI：综上所述，与SAXS分别基于吸收与散射机制，代表了同步辐射技术在结构表征领域的两种核心范式。

未来，随着新一代同步辐射光源（如第四代低发射环）与AI辅助结构反演算法的不断发展，XAS与SAXS的联合应用将更加高效与精准，助力揭示物质结构的复杂性与动态本质，推动材料科学与生命科学等交叉领域的持续创新。