中子小角散射（Small angle neutron scattering）是一种利用低散射角处弹性中子散射研究不同物质内部介观尺度（1至数百纳米）结构的实验技术。中子小角散射在许多方面与X射线小角散射常类似。中子小角散射的技术优势在于其对轻元素的敏感、对同位素的标识以及对磁矩的强散射。

中子小角散射是指中子入射样品后在实空间零束附近的散射。如果样品中存在尺度大于原子间距的不均匀结构，即存在中子散射长度密度差，则在探测器上会出现相应的信号衬度。在中子小角散射实验中，仅考虑中子束与试样的相干弹性交互作用。小角散射前后散射矢量大小不变，但方向发生了改变，从而存在一个散射矢量转移q。结合布拉格公式，可得到一个简单的关系：q = 2π/d。此式将实空间与倒易空间的长度联系起来，据此可以定义实验时的探测窗口。通过中子小角散射实验，可以获得初步的散射曲线等原始数据。根据样品的实际情况，建立相应的模型，进一步解析可得到微结构信息（形状、大小与分布等）。

常规中子小角散射实验可以获得数百纳米尺度范围的微结构信息。随着超小角与自旋回波中子小角散射技术的发展，可表征的空间尺度范围由亚纳米可拓展到亚毫米。值得指出的是，研究大尺度结构的谱仪中，中子反射与中子小角散射谱仪相互补充，在工程领域中的应用也很有价值。

材料中的微结构要素包括空位、位错、层错、次晶、晶粒、沉淀/弥散等，其尺度跨越了纳米至微米的范围。材料的力学、物理与化学等性能均与特征微结构有内在关联性。获取材料内部微观结构信息，是理解性能与结构关系的基本前提。随着小角、超小角与自旋回波小角技术的发展，中子散射技术可以全面测量材料内部纳米至微米尺度范围的微观结构。与此同时，结合原位环境加载，可研究工程部件在服役条件下材料内部微结构的演变过程与规律。这些信息是开发新型工程材料、提高其服役性能与可靠性的基本科学依据。中子小角散射既在材料科学基础研究方面是有力的表征技术手段之一，又在工程材料应用领域时是很有必要的诊断工具。除了在材料科学领域，中子小角散射技术在化学、生物、凝聚态物理等许多领域中也得到应用。

目前，中子小角散射谱仪总数量已超过40台，其中基于连续稳态源的谱仪 (即常波长工作模式) 数量超过30台。美国与德国拥有的中子小角散射谱仪数量最多，均达10台左右。中子小角散射谱仪的工程建设在不断更新，预计2017年欧洲、北美以及太平洋区域的中子小角散射谱仪将分别达到20、15、10台左右。

国内目前已建中子小角散射谱仪（SANS）2台，1台为原子能研究院CARR研究堆导管大厅的30 m SANS谱仪，1台为位于中国工程物理研究院核物理与化学研究所CMRR研究堆散射大厅的SANS谱仪（见下图）。另外，中国散裂源正在建设1台SANS。CMRR研究堆SANS谱仪为国内最早正式投入运行的SANS谱仪，已从2013年底正式投入实验，并面对国内外用户开放。 CMRR研究堆SANS谱仪总长33 m，q范围0.01～5 nm，对应可探测尺度范围1 nm ~ 600 nm。