Dalam eksperimen SANS, satu alur sinaran neutron dihalakan pada satu sampel. Sampel ini boleh jadi satu larutan akua, pepejal, serbuk atau kristal. Neutron-neutron yang dipancarkan ini diserakkan secara elastik oleh interaksi nuklear dengan nukleus atau interaksi dengan momentum magnet elektron-elektron yang tidak berpasangan. Dalam serakan sinar-X, foton-foton berinteraksi dengan awan elektrik maka unsur yang lebih besar memberi kesan yang lebih besar, tetapi dalam serakan neutron, neutron berinteraksi dengan nukleus dan interaksi yang terjadi bergantung kepada isotop dan beberapa unsur ringan seperti deuterium mempamerkan keratan rentas serakan yang serupa dengan unsur-unsur yang lebih berat seperti plumbum.

Dalam teori dinamikal serakan tertib sifar, indeks serakan berkait secara terus dengan ketumpatan panjang serakan dan indeks ini adalah ukuran kekuatan interaksi gelombang neutron dengan nukleus tertentu. Jadual berikut menunjukkan panjang serakan bagi beberapa unsur (dalam unit 10-12 cm).[1]

Perhatikan bahawa saiz relatif panjang-panjang serakan ini adalah sama. Perhatikan juga bahawa serakan daripada hidrogen jelas berbeza daripada deuterium. Tambahan lagi, hidrogen adalah salah satu daripada beberapa unsur yang mempunyai serakan negatif, bermaksud neutron yang dipantulkan oleh hidrogen adalah tidak selaras daripada unsur-unsur lain sebanyak 180°. Ciri-ciri ini penting bagi teknik variasi kontras (lihat bawah).

Teknik berkaitan

SANS biasanya menggunakan pengkolimatan alur sinaran neutron untuk menentukan sudut serakan neutron, yang menghasilkan nisbah signal-ke-hingar yang lebih rendah bagi data yang mengandungi maklumat tentang sifat-sifat sampel dengan skala saiz yang agak besar, melebihi ~1 μm. Bagi mengatasi hal ini, kaedah yang biasanya digunakan ialah dengan meningkatkan kecerahan sumber, seperti dalam kaedah serakan neutron sudut ultra kecil (USANS). Alternatif yang diperkenalkan bagi penyelesaian ini ialah kaedah serakan neutron sudut kecil gema spin (SESANS) yang menggunakan gema spin neutron untuk mengesan sudut serakan, serta mengembangkan julat skala saiz yang boleh dikaji oleh serakan neutron kepada lebih 10 μm.

Serakan sudut kecil insidens geser (GISANS) menggunakan konsep SANS dan reflektometri.