融合成像与散射技术，追溯暗场信号的起源
X射线暗场（DF）成像可提供样品内纳米级和微米级结构异质性的存在及分布信息。这些异质性包括纳米孔隙、微裂纹或界面等，在传统成像中难以分辨。与依赖吸收衬度且受探测器分辨率限制的传统X射线成像不同，暗场成像能呈现小于像素尺寸的结构。其原理是通过探测X射线散射的局部变化：当X射线与未分辨结构相互作用时，会发生小角度偏转。这些散射事件的强度和空间分布可被绘制成图，形成暗场图像。
获取X射线暗场（DF）图像的实验方法与装置配置有多种。这些技术最初在同步辐射装置中开发，核心是利用结构化掩模或光栅等光学元件，在样品前端对X射线光束进行调制。首先仅用调制光束记录参考图像，随后将样品置于光路中拍摄第二幅图像。与参考图案相比，样品会导致调制信号出现局部模糊或可见度下降。通过数值量化这种模糊效应，即可重建暗场图像（见图1）。在实验室装置中，这一原理可通过模基调制成像（MoBI）方法 [1] 实现，该方法也是Xeuss Pro系统暗场相衬成像（DF-PCI）功能的核心基础。
图1. Xeuss Pro系统上的暗场成像-SAXS联用装置示意图。该装置通过一片特殊膜层调制X射线光束，从而生成相位衬度(a,b)与暗场衬度图像；同时，SAXS测量(c)则记录来自同一样品区域的散射强度I(q)。这种独特的配置，首次实现了空间分辨的暗场图像与SAXS散射曲线的直接关联。
目前学界普遍认同，暗场信号由亚分辨率结构引发的X射线散射产生。但这些散射事件的具体本质，以及信号的角度灵敏度，仍是当前的研究热点。最简单的模型将暗场信号的起源仅归因于样品内部的多次折射现象 [2, 3]。与之相反，更复杂的模型则尝试将暗场测量事件与小角X射线散射强度进行直接关联 [4, 5]。
在本应用手册中，你将了解Xeuss Pro如何将暗场成像的空间定位能力，与SAXS的统计解析能力合二为一，为纳米尺度结构研究提供互补性见解。它的独特之处在于：您可以在同一位置、无需移动样品的情况下，同步获得散射强度与空间分布信息，实现两种数据的完美关联。
本研究运用联用技术，成功揭示了暗场信号的物理起源：究竟是哪些散射事件和角度范围，主导了最终的图像衬度。通过对比相同材料的暗场图像与SAXS曲线，我们证实多次折射与小角散射共同塑造了暗场衬度，并且，其信号灵敏度主要覆盖在低q值区（USAXS）。
本研究结果源自更系统性的研究，完整方法论与分析详见文献[6]。
