XRD_fitting拟合

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XRD分析方法介绍

XRD分析方法介绍

XRD分析方法介绍X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)是一种非常重要的物质结构表征技术,广泛应用于材料科学、化学、地球科学、生命科学等领域。

它通过将X射线射向样品,然后测量和分析X射线经过样品后的衍射图样,从而得到样品的结构信息。

1.非破坏性:XRD是一种非破坏性分析方法,样品在接受X射线照射后不会发生永久性损伤,可以反复使用。

2.不受样品形态限制:XRD适用于固体、液体、薄膜和粉末等形态的样品,对样品的晶型、晶体结构和晶粒尺寸等信息进行分析。

3.高分辨率:XRD可以提供较高的分辨率,可以检测出样品中微小的结构变化,如晶格畸变、相变等。

4.定量分析:XRD可以进行定量分析,通过衍射峰的强度和位置,可以获取样品中不同晶相的含量,并计算晶格参数、物相纯度等信息。

5.多功能性:除了结构表征外,XRD还可以用于拟合数据、表面分析、粒度分析等应用。

1.菲涅尔衍射法:菲涅尔衍射法是一种传统的XRD方法,主要用于粉末样品的结构分析。

它是通过测量样品晶粒间隔的变化,然后将这些信息转换为衍射图样,从而得到样品的结构信息。

2. Laue衍射法:Laue衍射法是一种快速的结构分析方法,主要用于晶体表面和薄膜样品的分析。

它通过将样品放在X射线束下,然后测量并分析样品中衍射出的X射线图样,从而得到样品的结构信息。

3.粉末衍射法:粉末衍射法是一种广泛应用的XRD方法,主要用于粉末样品的结构分析。

它是通过将样品制成细粉,然后进行衍射测量,并根据布拉格方程计算晶格参数和相量等信息。

4.单晶衍射法:单晶衍射法是一种高精度的XRD方法,主要用于单晶样品的结构分析。

它是通过将样品制成单晶,然后测量和分析样品中衍射出的X射线图样,从而得到样品的三维晶体结构信息。

5.傅立叶变换衍射法:傅立叶变换衍射法是一种用于薄膜和多晶样品的XRD方法,主要用于分析样品中的表面形貌、界面反应等信息。

它是通过将样品经过傅立叶变换,将时域中的信号转换为频域中的信号,然后提取相应的结构信息。

x 射线衍射曲线拟合计算分峰法计算薄膜的结晶度

x 射线衍射曲线拟合计算分峰法计算薄膜的结晶度

x 射线衍射曲线拟合计算分峰法计算薄膜的结晶度X射线衍射曲线拟合计算分峰法计算薄膜的结晶度X射线衍射技术是一种常用的材料表征方法,通过研究晶体的衍射现象,可以获取材料的结晶结构信息。

在薄膜材料研究领域,X射线衍射技术被广泛应用于分析薄膜的结晶度。

本文将介绍X射线衍射曲线的拟合计算方法,重点讨论了分峰法在计算薄膜结晶度方面的应用。

一、X射线衍射曲线的特点X射线衍射曲线是材料在X射线照射下产生的衍射峰的强度与衍射角度的关系曲线。

每个衍射峰对应着晶体中某一晶面的衍射。

通过分析衍射峰的位置、强度和形状,可以推断出材料的结晶结构和晶体学有关参数。

二、分峰法的原理分峰法是通过对X射线衍射曲线进行拟合,找到各个衍射峰的位置和强度,进而计算出材料的结晶度。

常用的分峰法包括高斯拟合、洛伦兹拟合等。

三、分峰法的步骤1. 导入X射线衍射曲线数据2. 预处理数据,去除背景噪声3. 初步确定衍射峰的位置4. 进行拟合计算,得到各个衍射峰的位置和强度5. 根据拟合结果计算薄膜的结晶度指标,如FWHM、晶粒大小等四、结晶度的计算结晶度是描述材料中结晶程度的参数,通常用全宽半最大值(FWHM)或晶粒大小等指标来表示。

FWHM越小,表示材料的结晶度越高;晶粒大小越大,结晶度也越高。

五、应用实例以某种薄膜材料为例,通过X射线衍射分峰法计算其结晶度。

经过数据处理和拟合计算,得到了薄膜中几个主要衍射峰的位置和强度,进而计算出了薄膜的FWHM值和晶粒大小。

通过对比不同样品的结晶度参数,可以评估材料的结晶性能。

六、结论X射线衍射曲线拟合计算分峰法是一种有效的方法,用于分析薄膜材料的结晶度。

通过分析衍射峰的位置和强度,可以准确地评估材料的结晶性能,为薄膜材料的研究和开发提供重要参考。

通过以上介绍,我们可以看到X射线衍射曲线拟合计算分峰法在计算薄膜的结晶度方面具有重要的应用意义,为研究人员提供了一种准确、有效的表征方法。

希望本文的介绍能够对相关领域的研究人员有所帮助。

xrd的使用方法

xrd的使用方法

xrd的使用方法X射线衍射(XRD)是一种常用的材料科学分析技术,用于研究晶体结构和结构性质。

本文将介绍XRD的基本使用方法,帮助初学者更好地利用这一技术。

首先,在进行XRD实验之前,我们需要准备样品。

样品可以是晶体粉末或薄片。

对于粉末样品,需要将其细磨成均匀的粉末,而对于薄片样品,则需要制备薄片并确保表面光洁。

准备好样品后,将样品放置在XRD仪器的样品台上。

接下来,调整XRD仪器的参数。

主要的参数包括入射角、散射角、扫描范围和扫描速度。

入射角和散射角是X光束与样品的夹角,可以根据具体实验要求进行调整。

扫描范围决定了XRD仪器可以覆盖的角度范围,一般根据待测样品的预期衍射峰位置来设置。

扫描速度则影响到数据采集的时间,一般可以根据实际情况进行选择。

当调整完参数后,开始进行数据采集。

XRD仪器会扫描样品在不同散射角下的衍射强度。

通过记录衍射强度与散射角的关系,我们可以获得样品的衍射谱。

这个衍射谱中的峰代表了样品的晶格结构和晶体取向信息。

根据衍射峰的位置、强度和宽度,我们可以推断样品的晶体结构参数,例如晶胞常数和晶体取向等。

最后,数据分析是使用XRD进行材料研究的关键一步。

我们可以利用专业软件对衍射数据进行拟合和解析。

通过与数据库中已知材料的衍射数据进行比对,可以确定样品的组成和相对含量。

此外,利用衍射数据还可以计算材料的晶体结构信息,例如晶胞参数和晶格畸变等。

综上所述,XRD是一种强大的材料分析技术,可以用于研究晶体结构和性质。

通过准备样品、调整仪器参数、数据采集和数据分析,我们可以从XRD实验中获得有关样品晶格结构的重要信息。

这些信息有助于深入理解材料的性质以及其在各个领域的应用。

XRD全图拟合相定量分析

XRD全图拟合相定量分析

目前多相材料X射线衍射相定量分 析中存在的问题
▪ 内标法与K值法局限性
1. 定量分析所选定的hkl或hkl衍射族不是一个不变量, 标准样与待测样中相应物相晶胞内原子位置和微 结构是不可能完全相同。作为一个物相,在晶胞 内容相同条件下,整个衍射空间散射总量是一不 变量。但每个hkl衍射线的强度随晶胞中元素位置 的变化而变化,这种变化与结构形成时条件有关。 在多晶材料中,这种现象是很普遍的。许多新合 成的化合物,往往不可能是单一物相,要找所谓 标准样更是困难。
海洋锰结核矿的定量相分析图
全谱拟合分析相定量准确度及实 验和分析中应注意的事项
▪ 样品制备与实验数据采集
实验样品应按粉末衍射要求,在充分研磨基础上, 保证粉末的细度,要求在10um以下。对粒子粗或粒子 分布不均匀样品得到的实验数据,往往得不到好的拟 合分离结果。制样时要尽量减少织构。数据采集除保 证足够强度以为,要保证在整个散射空间强度分布失 真度要小,引起失真原因多数是仪器色散,狭缝使用 不当。
多相全谱拟合相定量分析法
▪ 散射体模型问题
从上面的分析讨论可知,全谱拟合多相定量分析法,关 键是要有每个组成相的散射体模型,根据我多年研究,全谱 拟合相定量分析,多数物相的结构模型可以在无机晶体数据 库(ICSD)中查到,某些所谓找不到模型的物相或者是已知 某种结构的类质同系物,适当变形也可以获得,特别是天然 矿物,除粘土矿外,找不到结构模型的几乎很少碰到。困难 的样品,是无序度高的粘土矿物或层状结构的人工合成化合 物。此类化合物结构堆叠中的生长位错、堆叠位错和形变位 错致使此类化合物某些衍射峰宽化、不对称,某些hkl衍射峰 位移,甚至强度变化,相变。但此类化合物基本层结构都是 十分稳定的,找不到拟合模型或已有的模型无法实行满意的 拟合。对此类化合物,我提出用“等效散射体”作为拟合模 型参与相拟合分析。

XRD分析软件使用

XRD分析软件使用

XRD分析软件使用XRD(X射线衍射)分析是一种常用的无损表征材料结构的方法,可用于识别晶体结构和晶格参数以及确定晶体中的晶相组成等。

为了进行XRD分析,通常需要使用专门的XRD分析软件。

1.数据质量评估:XRD软件可以对XRD数据进行质量评估,以判断实验数据的准确性和可靠性。

它可以检查峰的形状和位置,并通过计算峰形参数来评估数据的质量。

2.数据处理和曲线拟合:XRD软件可以对原始XRD数据进行处理和分析,包括背景去除、数据平滑和峰位校正等。

此外,软件还可以对XRD曲线进行拟合,以得到准确的晶格参数、晶体结构和相对含量等信息。

3.晶体结构分析:XRD软件可以通过模拟衍射数据进行晶体结构分析。

用户可以输入晶体结构信息,例如原子类型和位置,软件将模拟出理论衍射图案与实验数据进行对比。

通过优化晶格参数和各原子位置,可以得到最佳的拟合结果。

4.相对含量分析:XRD软件可以用于估计样品中各晶相的相对含量。

它可以通过标准样品进行校准,利用衍射峰的强度或面积与样品中晶相的相对含量之间的关系来计算。

5.相图分析:XRD软件可以绘制相图图谱,以直观地展示不同温度、压力和成分条件下的相变和相平衡情况。

这对于材料研究和材料设计具有重要意义。

6.数据库查询:XRD软件通常与各种晶体结构数据库相结合,以便用户能够查询和获得已知晶体结构的相关信息。

这方面的一些知名数据库包括ICSD(国际晶体结构数据库)和PDF(粉末衍射数据库)等。

在使用XRD分析软件时,首先需要导入实验数据,这可以是从X射线衍射仪器中得到的原始数据文件。

然后,进行数据质量评估,包括检查峰的位置和形状等。

接下来,可以对数据进行背景去除和平滑处理,以提高数据的信噪比和可读性。

然后,可以进行曲线拟合,以获得晶格参数、晶体结构和相对含量等信息。

拟合过程通常使用Rietveld方法进行,该方法可以同时考虑衍射强度、衍射峰形和背景等因素。

通过优化晶格参数和各原子位置,可以得到最佳的拟合结果。

XRD分析方法与原理

XRD分析方法与原理

XRD分析方法与原理XRD(X射线衍射)是一种常用的材料表征方法,主要用于分析材料的晶体结构、晶格参数、晶体质量、相变、畸变等信息。

本文将重点介绍XRD分析方法和原理。

一、XRD分析方法1.样品制备样品制备是XRD分析的第一步,在分析前需要制备符合要求的样品。

对于晶体实验,需要制备单晶样品,通常通过溶液法、溶剂挥发法、梳子法等方法产生单晶样品。

对于非晶体实验,需要制备适当粒度的多晶粉末样品,通常通过高温煅烧、溶剂挥发、凝胶法、机械研磨等方法制备。

2.仪器调试在进行XRD分析之前,需要对X射线衍射仪进行仪器调试。

主要包括对X射线源、样品台、X射线管、光学路径、X射线探测器等进行调节和优化,以保证仪器的性能和准确性。

其中,X射线源的选择和强度的调节对实验结果有重要影响。

3.X射线衍射数据采集在XRD分析中,可以通过改变探测器固定角度和旋转样品台的方式来获取衍射强度与入射角度的关系。

常用的采集方式有传统的扫描模式(2θ扫描或θ/θ扫描)和快速模式(2D探测器或0D点探测器)。

根据样品的特征和所需分析结果选择合适的采集方式。

同时,为了提高信噪比,通常要对衍射强度进行积分或定标。

4.数据处理和解析XRD数据处理和解析是对原始数据进行整理、滤波、相峰识别、数据拟合和解析的过程。

数据处理主要包括基线校正、噪声过滤和峰识别等,以提高数据质量。

数据解析主要是通过拟合方法获得样品的晶体结构参数(晶格常数、晶胞参数)、相对晶粒尺寸、晶体缺陷等信息。

二、XRD分析原理XRD分析原理基于X射线与晶体原子间的相互作用。

当X射线通过物质时,会与物质中的原子发生散射。

其中,由于X射线与晶体中的周期性排列的原子发生构型相吻合的散射,形成相干衍射。

X射线由晶体平面散射后的干涉衍射,在探测器上形成强度峰,峰强度与晶胞架构和原子排布有关。

1.布拉格方程布拉格方程是XRD分析的基本原理之一、它描述了X射线与晶体平面的相互作用。

布拉格方程为:nλ = 2dsinθ,其中n为整数,λ为入射X射线波长,d为晶胞面间距,θ为衍射角度。

XRD操作流程

XRD操作流程

数据处理步骤1)打开控制面板,安装一个打印机驱动程序,并设为默认打印机;2)打开Datas数据文件夹,选择一个文件双击,读入衍射数据文件到Jade;3)鼠标右键点击按钮,进入物相检索的“Search/Match”对话话;4)在“Chemistry filter”前面打勾,看到元素周期表,先按下,然后单击样品中的各元素名称(指定样品中存在的元素),再点击OK返回对话框。

再点击OK,进入S/M窗口;5)从S/M窗口下面的物相匹配表中,选中与样品衍射谱匹配且有RIR值的物相(指定相的衍射线位置有衍射峰),打上勾。

然后关闭S/M窗口,返回主窗口;6)检查是否有衍射峰没有物相线对应,如果有,说明还有物相没有鉴定出来。

按下,使其变成被压下状态,在剩余最高峰下面划过,对该峰涂峰(指定衍射峰检索)。

重复步骤3)-5),直至全部物相鉴定出来;7)在屏幕中央位置鼠标右击,在弹出的菜单中选中“Peak Paints”,清除掉屏幕上的涂峰数据框;8)按下鼠标左键,在屏幕上划方框,框住包含每个物相主峰的一段衍射谱,便于更清楚地观察物相主峰;9)在编辑工具栏中,按下按钮,使其变成被压下状态,选择每个物相的最强峰,在峰顶位置的下面单击(选择要拟合的峰),然后再单击,开始拟合,使所选峰都拟合好,求出各物相衍射强度(衍射峰面积);10)鼠标右击,弹出拟合报告,按下,保存拟合结果(FIT格式);11)选择菜单“Options|Easy Quantitative”,按下按钮,计算物相的含量;12)按下,显示质量分数饼图;按下按钮,保存定量分析结果报告(RIR格式),按下,保存质量分数饼图(WMF格式);13)单击窗口右下角的,使窗口中显示“全谱”。

鼠标右键点击“打印机”图标,显示打印结果;按下Setup按钮,在Annotation选项卡中,勾上“Phase Content”项,退出Setup 。

物相名称后面将显示其质量分数(%)。

按下“Save”按钮,保存物相鉴定图片(BMP格式)。

【X射线衍射分析】第三章全谱拟合法

【X射线衍射分析】第三章全谱拟合法
全谱拟合的概念不只用于结构参数精修,做全谱拟合时也 可以不知晶体结构数据。如Pawley提出的用全谱拟合精修晶 胞参数与分峰的方法,可从重叠峰中萃取出各组成峰的积分 强度,可使独立的衍射峰数达到数百,甚至上千。这使得运 用直接法或派特孙法来解初始结构成为可能,解决了用多晶 体衍射从头测定晶体结构的关键一步,这是很有意义的。
它是用衍射谱上各(2θ)处的衍射强度Yi代替衍射线的积 分强度Ik来进行精修的。一张从50(2θ)~900(2θ)的多晶 衍射谱就会有8000多个实验数据,这样多个实验数据是可 在统计上保证精修结果的准确性,解决了多晶体衍射中数 据量不够,不能从统计上保证精修结果准确的问题。
到了1977年,Malmros和Thomas首次将这一方法应用到X射线 领域。80年代,一方面高分辨多晶体衍射技术得到了发展,特 别是同步辐射高分辨多晶体衍射的发展,使衍射峰重叠大大减 少,直接测得的衍射峰数可超过100,提高了衍射谱的准确性 和分辨率。另一方面,Rietveld方法本身也得到了发展。
80年代陆续报道了一些多晶体衍射从头晶体结构测定的例子 ,到了90年代,这一技术得到了发展,在文献上已出现许多 这方面工作的报道。不仅如此,全谱拟合法还可应用到多晶 体衍射的各传统应用领域,如定量分析,晶粒大小及微结构 测定等方面,得到了比传统法更完美、更准确的结果。它在 研究实际晶体的结构方面,取得了极耀眼的成果。
全谱峰形拟合包括两类方法:即应用晶体结构数据的 Rietveld精修和不需晶体结构数据的另一类方法。
多晶体衍射全谱线形拟合法原来是用作晶体结构精修的, 以后发展到从头解出晶体结构。不仅如此,它还渗透入用来 表征多晶体的许多传统领域,不仅可用来研究多晶聚集体的 结构,更可以研究晶体内的微结构。由于其理论比较严密, 研究得就更深入、更细致,所得结果也常常比传统法更准确 ,而且其做法也常比较简单。

xrd粉末衍射的原理和使用步骤

xrd粉末衍射的原理和使用步骤

X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)是一种常用的材料结构表征技术,通过分析材料中探测到的X射线衍射图谱,可以获取材料晶体结构的信息,如晶格常数、晶体形态和结构缺陷等。

下面是XRD粉末衍射的原理和使用步骤:原理:
XRD粉末衍射原理基于布拉格方程,即2d sinθ = nλ,其中d是晶格面间距,θ是入射角,λ是X射线波长。

当X射线通过晶体时,遵循衍射规律,不同晶面上的衍射峰对应特定的角度位置和强度,从而可以获得该材料的晶体结构信息。

使用步骤:
1.样品制备:将待分析的样品制备成细小的粉末,通常通过研磨和退火等工艺得到均匀细腻的粉末样品。

2.样品安装:将样品放置在衍射仪的样品支架上,并确保样品均匀散布在样品台上,避免堆积或孔隙。

3.光路调整:根据衍射仪的要求,调整样品与X射线束之间的距离、入射角度和闪耀角度,并确保X射线束正确定位于样品上。

4.数据采集:衍射仪发射X射线束,样品发生衍射,形成衍射图谱。

利用探秘器等检测设备捕捉和记录衍射图谱,获得衍射强度和入射角度等数据。

5.数据分析:通过对衍射图谱的解析和比对,利用计算机软件进行数据处理和拟合,得到样品的衍射峰位置、强度和半高宽等参数。

6.结果解读:根据衍射峰的位置和强度,结合相应的晶体结构数据库和理论知识,进行对比和分析,推导出样品的晶体结构信息,如晶格常数、晶胞参数和晶体取向等。

需要注意的是,XRD粉末衍射仅适用于非晶体或多晶体样品分析,对于单晶体样品,需要使用X射线单晶衍射技术进行分析。

此外,合适的衍射仪器和精确的操作方法也是确保精确测量和准确数据分析的关键。

XRD数据分析绘制方法

XRD数据分析绘制方法

XRD 相分析-MDI Jade 软件1、打开软件:双击jade6.exe 程序,打开软件.2、导入数据:点击通常文件格式为.raw 、.rd 、.sd 等,仪器不同,原始数据格式不同。

3、平滑:点击Filters-Smooth Pattern ,或右击图标(1),弹出对话框。

选择Smooth Background Only ,数值越大平滑度越高,但是过高的平滑度影响曲线的准确性,通常根据曲线背底噪音的高低选择。

图中紫红色曲线即为平滑后的曲线。

点击Close 关闭平滑对话框,然后点击Accept Derived Pattern 图标(2),保留平滑后的曲线。

注:可左键单击图标,快捷平滑。

如果曲线背底噪音很低,则可略过此步骤。

24、去除K α2:点击Analyze-Fit Background …,或右击图标(3),弹出对话框。

点击Apply-Strip K-alpha2即可。

5、寻峰:点击Analyze-Find Peaks …,或右击图标(4),弹出对话框。

点击Apply-Close 即可。

有些峰由于较低,系统难以寻到峰,也可根据物相的JCPDS 图谱(标准XRD 图谱)人为加峰或扣除峰。

点击Peak Editing Cursor (),将鼠标放到峰上点击即可,如果出现蓝色虚线,表示此处认为有峰。

如要扣除系统寻到的峰,则可点击Peak Editing Cursor (),将鼠标放到峰上点击后按Delete 键即删除。

注:可左键单击图标,快捷寻峰。

6、拟合:点击Analyze-Fit Peak Profile …,或右击图标(5),弹出对话框。

点击Fit All Peaks 即可。

拟合完曲线后,点击左边的Report 键,可以看到报告,其中包含了峰的信息及晶粒度,说明如下:2-Theta 为峰的角度,d 是对应的晶面间距,Height 为峰的高度,Area 是峰下包含的面积,Area%以最强峰为100%,FWHM 为半高宽。

jade6处理xrd数据的方法

jade6处理xrd数据的方法

jade6处理xrd数据的方法Jade 6 是一款常用的 XRD(X 射线衍射)数据分析软件,可以用于处理和分析 XRD 数据。

下面是一些常见的 Jade 6 处理 XRD 数据的方法:1、打开数据文件:在 Jade 6 中,选择“File”菜单下的“Open”选项,导入需要分析的XRD 数据文件。

2、进行背景拟合:选择“Analysis”菜单下的“Background”,在弹出的对话框中设置背景拟合参数,包括起始角度、结束角度、背景平滑程度等。

3、进行峰拟合:选择“Analysis”菜单下的“Peak”,在弹出的对话框中设置峰拟合参数,包括峰的起始角度、结束角度、峰高、峰宽度等。

4、进行晶胞参数拟合:选择“Analysis”菜单下的“Cell”,在弹出的对话框中设置晶胞参数拟合参数,包括晶胞体积、晶胞形状、晶胞内原子位置等。

5、进行相分析:选择“Analysis”菜单下的“Phase”,在弹出的对话框中输入已知相的化学式和晶体结构等信息,进行相分析。

6、进行对称性分析:选择“Analysis”菜单下的“Symmetry”,在弹出的对话框中输入晶体对称性信息,进行对称性分析。

7、进行晶体结构解析:选择“Analysis”菜单下的“Structure”,在弹出的对话框中输入晶体结构解析所需的信息,如晶胞参数、原子位置等。

8、进行可视化处理:选择“View”菜单下的“Visualization”,在弹出的对话框中进行可视化处理,如绘制衍射图谱、显示晶体结构等。

9、保存结果:选择“File”菜单下的“Save As”,将分析结果保存为 Jade 6 的专有格式或其他常用的数据格式。

以上是 Jade 6 处理 XRD 数据的一些常见方法,根据具体需求和分析目的的不同,还可以使用其他功能和参数进行更深入的分析和处理。

xrd的原理与应用

xrd的原理与应用

XRD的原理与应用1. XRD的原理X射线衍射(XRD)是一种通过测量物质对入射X射线的衍射来分析样品晶体结构的技术。

其原理基于布拉格方程,即入射光与晶体晶面衍射时的相位条件。

XRD通过测量被物质表面反射或晶体内部散射的X射线来确定晶格参数、晶体结构和组分。

X射线通过物质时会与物质中的原子发生相互作用。

入射X射线进入晶体后,与晶体中的晶面发生散射,散射的X射线会在特定的角度下与入射X射线发生干涉,形成衍射曲线。

根据布拉格方程,衍射角度和晶格参数之间存在关系。

通过测量衍射角度,可以计算晶格参数,进而确定晶体结构。

2. XRD的应用X射线衍射广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域,可以用于以下方面的研究和分析:2.1 晶体结构分析X射线衍射可以用于确定物质的晶体结构。

通过测量衍射曲线,可以得到晶体的晶格参数、晶胞体积、晶胞对称性等信息。

这对于研究材料的物理性质、研发新材料具有重要意义。

2.2 相变研究XRD可以用于研究物质在不同温度、压力等条件下发生的相变过程。

例如,可以通过测量晶体的衍射图案随温度的变化来研究晶体的熔化、晶化过程,或者观察晶体的相变温度。

2.3 成分分析X射线衍射可以鉴定和分析物质的成分。

通过比较样品的衍射图案与数据库中已知的衍射图案,可以确定样品中的晶体相。

这对于材料的组分分析、控制品质具有重要意义。

2.4 晶体定向和纹理分析XRD可以用于表面薄膜、纳米颗粒等薄层材料的定向和纹理分析。

通过测量衍射强度和衍射角度的变化,可以推断薄层材料中晶体的定向关系和晶体取向的偏好方向。

2.5 应力分析通过测量样品的衍射曲线,可以分析晶格的畸变和晶体中的应力状态。

这对于材料的力学性能研究和工程应用具有重要意义。

3. XRD的优势和限制3.1 优势•非破坏性:XRD是一种非破坏性的分析技术,可以对样品进行非侵入性的测量。

•高分辨率:XRD具有很高的分辨率,可以解析出样品中微小晶体的衍射信号。

•多样性:XRD适用于各种材料,包括晶体、非晶体、液晶体等。

XRD数据分析全面详细

XRD数据分析全面详细

XRD数据分析全面详细X射线衍射(XRD)数据分析是一种重要的实验技术,用于研究晶体的结构和确定物质的组成。

通过对XRD数据的分析,可以获取样品的晶胞参数、晶体结构信息、晶体取向、晶体缺陷等相关信息,从而揭示物质的物理性质和化学性质。

数据预处理是指对原始XRD数据进行预处理,以去除噪声和增强信号。

首先,需要对数据进行背景减除,将样品信号与背景噪声进行分离。

常用的背景减除方法包括线性背景减除、多项式背景减除和样条插值等。

其次,需要进行峰和峰型修正,确定峰的位置和形状。

常用的峰算法包括二次导数法、峰法和互相关法等。

谱峰拟合是指对预处理后的XRD数据进行拟合,以获得峰的参数和相对强度。

常用的谱峰拟合算法包括高斯函数、洛伦兹函数和泊松函数等。

拟合曲线的质量可以通过拟合优度因子R和拟合残差进行评估。

如果拟合优度因子R接近于1,且拟合残差较小,则表明拟合结果较好。

数据解析是指根据峰的位置和形状,利用衍射原理和晶体学知识,推导出样品的晶胞参数和晶体结构信息。

首先,可以通过布拉格方程计算出每个峰对应的衍射角度,进而计算出晶胞参数。

其次,根据峰的位置和相对强度,可以推测出晶体结构的空间群类型。

最后,可以通过比较实验数据和文献数据,确定样品的晶体结构类型。

除了上述基本步骤外,XRD数据分析还可以应用其他高级技术进行进一步研究。

例如,通过倒易空间分析,可以研究晶体取向和晶体缺陷;通过拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术,可以揭示样品的化学成分和分子结构。

总之,XRD数据分析是一项复杂而重要的科学技术,可以从晶胞参数到晶体结构等方面揭示物质的性质和结构。

科学家们通过不断改进XRD技术和理论模型,使得XRD数据分析在材料科学、地球科学、生物科学等领域中发挥了重要的作用。

MDI_Jade最完整教程(XRD分析)

MDI_Jade最完整教程(XRD分析)

MDI Jade最完整教程(XRD分析)MDI Jade是一款用于X射线衍射(XRD)数据分析的软件,它可以用于晶体结构分析、晶体学参数计算、晶体定量分析等多种应用。

本教程将为您介绍MDI Jade 的基本操作和XRD数据分析的流程。

一、MDI Jade的基本操作1. 打开MDI Jade软件,点击“File”菜单,选择“Open”打开需要分析的XRD 数据文件。

2. 在“Tools”菜单下,选择“Calibrate”进行仪器校准。

选择“Standard”选项卡,输入标准样品的晶格参数和探测器参数,点击“Calibrate”按钮进行校准。

3. 在“Tools”菜单下,选择“Background Subtraction”进行背景去除。

选择“Linear”或“Spline”方法进行背景去除。

4. 在“Tools”菜单下,选择“Peak Fitting”进行峰形拟合。

选择“Profile”选项卡,选择峰形函数,点击“Fit”按钮进行峰形拟合。

5. 在“Tools”菜单下,选择“Quantitative Analysis”进行定量分析。

选择“Standard”选项卡,输入标准样品的化学成分和晶格参数,点击“Calculate”按钮进行定量分析。

二、XRD数据分析的流程1. 样品制备:将需要分析的样品制备成粉末状,保证样品的均匀性和细度。

2. XRD实验:使用XRD仪器对样品进行测量,得到XRD数据。

3. 仪器校准:使用标准样品进行仪器校准,保证XRD数据的准确性和可靠性。

4. 背景去除:对XRD数据进行背景去除,消除背景干扰。

5. 峰形拟合:对XRD数据进行峰形拟合,确定样品的晶体结构和晶格参数。

6. 定量分析:根据峰形拟合结果,进行定量分析,确定样品的化学成分和相对含量。

7. 结果分析:根据定量分析结果,分析样品的物理性质和化学性质,得出结论。

总之,MDI Jade是一款功能强大的XRD数据分析软件,可以帮助研究人员快速准确地分析XRD数据,为材料研究和制备提供重要的支持。

Jade使用手册峰形拟合与分解

Jade使用手册峰形拟合与分解

内标和外标角度校准角度校准是一种用来校正由仪器和实验的非理想性所引起图谱重大角偏差的手段。

标准参考物质(SRMs)为校准提供峰位置参考。

可以通过菜单“Analyze | Theta Calibration”或者右键单击主工具栏上“theta calibration”按钮调用角度校准对话框。

图8-1给出了两个关于角度校准对话框的例子。

图8-1 使用和不使用PDF重叠的角度校正对话框角度校准分两步:(1)绘制校准曲线;(2)应用校准曲线。

第(1)步要求图谱来源于标准物质,或者包含一个或多个标准物质,这样才能使基准有正确的峰位置。

对话框中列出的SRMs 是从Jade程序文件夹中的jade5.srm文件读入的,用户可以使用文本编辑器浏览和编辑该文件,如果需要可以添加或删除SRM。

如果在缩放窗口中存在一个PDF图谱,Jade将把它作为SRM。

换句话说,在角度校准中PDF图谱取代了内置的SRMs。

如果一个图谱不用于校准,在调用校准之前要移除它。

用户也可以在单张扫描图谱校准中添加数张PDF图谱作为SRMs。

校准曲线是把⊿2θ值作为2θ角的函数进行最小二乘拟合,这里⊿2θ是参考衍射线与待校峰位置之间的差值。

考虑到角偏差的性质和图谱的扫描范围,用户可以选择“Correction Type”以拟合曲线。

例如,如果在校准范围内只有一个标准峰,可以只使用零点偏移校正。

用户可以根据ESD值选择适当的校准曲线,也就是说,可以选择给出小的ESD 值同时丢弃尽量少的数据点的曲线。

如果寻峰没有给出任何峰,Jade将在校准中使用拟合峰列表。

如果寻峰和拟合数据都没有,Jade会在绘制校准曲线之前进行自动寻峰。

要得到最好的结果,就要只使用属于同一SRM相关(relevant)的并且被很好解析的峰。

拟合的Kα1峰适于校准,因为参比峰位置是从使用Kα1波长辐射的参比线的d值计算得来的。

Jade将把参考线与待校峰在指定的2θ误差窗口中匹配。

XRD基本问题

XRD基本问题

XRD基本问题任何一个衍射峰都是由五个基本要素组成的,即衍射峰的位置,最大衍射强度,半高宽,形态及对称性或不对称性。

这五个基本要素都具有其自身的物理学意义。

衍射峰位置是衍射面网间距的反映(即Bragg定理);最大衍射强度是物相自身衍射能力强弱的衡量指标及在混合物当中百分含量的函数(Moore and Reynolds,1989);半高宽及形态是晶体大小与应变的函数(Stokes and Wilson,1944);衍射峰的对称性是光源聚敛性(Alexander,1948)、样品吸收性(Robert and Johnson,1995)、仪器机戒装置等因素及其他衍射峰或物相存在的函数(Moore and Reynolds,1989;Stern et al.,1991)。

2现有一张XRD图谱,其中的每一条衍射峰的位置(即衍射角度)都与标准图谱完全吻合,但峰的强度不一样,这是什么现象,能说明什么问题?XRD谱图峰位置与标准谱图完全吻合,但峰的强度不一样,这是很正常的。

你得注意:其相对强度大小是不是一样的。

XRD测试是一个半定量的仪器,某种组分的衍射峰强度跟其在物质中的含量有关,含量越大,峰强度越强。

但是它的一个晶面跟该成分另外一个晶面的衍射峰强度的相对比之应该是一定的。

这样才能说是某种成分存在,否则,即使峰位置吻合,也不能肯定是该物种!3,JADE 5.0的应用,No2 数据的输入Jade软件可以直接读取Rigaku、Bruker、Philips、Scintag等很多衍射仪的原始数据。

打开File\patterns,将出现如附件中所示画面,先(I)找到你文件位置,从(III)的下拉框中选择你的数据格式,按(II)选择。

很多仪器输出文件的格式都是*.raw,实际上都是不一样的,但格式选错了也没关系,软件会给你自动转到合适的格式中去的。

高级一点的:有一些数据格式在(III)的下拉框中没有,比如最常见的txt,xy等,此时你可以自己动手设置,在以上的数据输入面板中,点击工具栏上的“import",进入格式设置画面,如附件所示,a区为注释区,b区为数据格式区,对于最简单的一列角度,一列强度的数据格式,a区不用填写,b区在”angle column“前打上勾,数据从第1行开始读,每行1列数据,强度数据从第8行开始(角度不算),角度从1至6列,所得数据格式即为附件中所示的数据格式。

X射线衍射全谱拟合相丰度分析及微1结构分析

X射线衍射全谱拟合相丰度分析及微1结构分析
第一种是Williamson-Hall图法,它的基本公式是
Fw(s) ×cos(θ)=Kλ/sin(θ)+4strain×sin(θ)
实测样品不同hkl方向获得的半高宽或积分宽值在扣除 Kα2贡献和剥离仪器宽化后的Fw(s)对各hkl衍射角作图, 进行线性拟合,斜率是应变值,截距是晶粒尺寸。这种 方法对晶粒呈球形和应变量是各向同性情况,可以获得 平均晶粒尺寸和应变结果。但是对绝大多数物质而言, 晶粒形状是各向异性,应变也是各向异性。因此在使用 Jade5软件“Crystallite size&strain analysis”进行分析时, 多数情况得不到一根线性关系斜率较好的直线。对于晶 粒形状和应变呈各向异性宽化的样品进行Rietveld分析 时会遇到拟合结果不好的现象。因此在一般的Rietveld 分析软件中,用无物理含义的数学模型遵循Gaglioti关 系式
k
多相共存样品,上式变为:
2
Yci sj Ljk Fjk jk (2 ji 2 jk )Pjk Aj Ybi
j jk
式中Sj是与每相丰度相关的标度因子,物理含 意是实验数据脉冲数与模型计算电子衍射强度
间换算因子。
由拟合分析获得的各相Sj值可以有下式算 出每个组成相的丰度值。
质量百分比: p
3.背底模型,有人工估计手动输入和多项式摸拟二种, 现在也很方便。
4.计算过程模块,一般是最小二乘迭代及计算拟合结果 动态显示。现在这种功能越来越强大。
4.结果输出和图形输出部分。 近年来推出的Rietveld分析软件,及Jade6.0中全图拟 合修正程序,增加了许多智能化的功能,程序有自 己判断功能。因此修正过程中一些常见的错误。会 自动提示,使用更为方便。Maud软件也是使用相当 方便的软件,甚至连修正过程的顺序软件中都做好。

核磁分峰拟合

核磁分峰拟合

核磁分峰拟合
核磁分峰拟合是一种用于确定核磁共振谱图中各峰的化合物结构和相对丰度的方法。

该方法利用了核磁共振谱中各峰的化学位移和峰面积的信息。

核磁共振谱图是利用原子核在恢复术后从高能激发态跃迁到低能激发态时释放出来的辐射信号所绘制的图谱。

它可以提供关于分子中原子核所处环境的信息,从而可以用于确定分子的结构。

核磁分峰拟合的过程一般分为以下几个步骤:首先,对于每个化合物中的原子核,我们需要确定其化学位移。

化学位移是指核磁共振峰在谱图中的位置,与化合物中原子核所处环境有关。

通过对谱图进行分析和对比,我们可以确定每个化合物中的原子核的化学位移。

其次,对于每个化合物中的原子核,我们需要确定其峰面积。

峰面积可以提供关于化合物中各原子核的相对丰度信息。

通过积分谱图中峰下的面积,我们可以计算出每个化合物中的原子核的峰面积。

最后,通过将实验得到的化学位移和峰面积与已知的化合物的核磁共振数据进行比对,我们可以确定每个峰所代表的化合物。

通过这种方法,我们可以推断出样品中存在的化合物的结构和相对丰度。

核磁分峰拟合是一种常用的分析方法,广泛应用于有机化学、药物研究等领域。

它可以提供准确的化合物结构和相对丰度的信息,有助于科学家们进行分子结构研究和化合物鉴定。

总结起来,核磁分峰拟合是一种确定核磁共振谱图中各峰的化合物结构和相对丰度的方法,通过分析化学位移和峰面积的信息,对谱图进行拟合,进而推断出样品中存在的化合物的结构和相对丰度。

2-X射线衍射仪角度校准的光学新方法

2-X射线衍射仪角度校准的光学新方法
自准直仪能够精确测量小角度,但无法直接大范 围测量 2θ 角的角度偏差[6,9].例如 ELCOMAT3000 型光电自准直仪,其测角范围最大为±1,000″,示值 误差约为±0.10″~±0.25″,当测角范围不大于±20″ 时,示值误差仅为±0.02″.如图 3 所示,将光电自准 直仪置于 XRD 测角仪的轴心位置,将反射镜置于探 测器的位置,使之随着 θ 角运动,并可以跟踪 2θ 角 的转动.
图 1 激光干涉法测量 θ 轴的装置 Fig.1 Laser interference setup of angle θ measurement
1.1 θ 角的测试过程 激光干涉小角度测量法是目前测角精度较高的
一种角度测量方法[6-8].如图 2 所示,将角锥棱镜组
图 3 自准直仪测量 2θ 角示意 Fig.3 Diagram of angle 2θ measurement with auto
X 射线衍射仪(XRD)作为重要的现代科学分析 仪器,在安装时或使用一段时间后,需要对其测试性 能和工作状态进行检验.而 XRD 测角准确度的好坏 是其整机性能优劣的最重要指标之一.目前 XRD 的 角 度 检 测 方 法 有 几 种 ,较 精 确 的 方 法 是 参 照 JJG 629—1989《多晶 X 射线衍射仪检定规程》[1]等技术 文件,采用经纬仪或者多面棱体与平行光管组合测量
和 JB/T 9400—2010《X 射线衍射仪技术条件》等技术文件,具体方法是采用光学经纬仪或多面棱体等进行测试,该
测量方法实际应用中存在一定难度,其次测量间隔较大,不能很好反映真实的角度误差规律.为此,提出了利用 θ
角和 2θ 角同轴并可独立运动的特点,组合采用光电自准直仪和小角度激光干涉仪等仪器,设计了一种新的 XRD 的
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本文以 PVDF 的 XRD 图谱为例。 打开一个 XRD 测量文件:
扣除背底和 K2 背景及选取要拟合的角度范围(本文为 5~30 度)后:
保存当前图谱为 TXT 文件
打开保存的 TXT 文件,要记得删除最后一个空行和第二行(非角度数据行) ,保存。然后右键用 JADE 打开这个保存的 TXT 文件。 因为已经扣除背景和 K2,所以要记得右键点击 出现对话框: 移除这两个勾,再关闭这个对话框。
,再点击
,出现
选中
移除这四个 勾。关闭对话 框。
点击
,添加另外一个峰:
点击
,再在上图右边峰位出点击一下,出现:
新的峰即可添加完毕。再点击
,程序即可自动拟合峰:
手动微调峰的位置和高度以及“胖瘦” ,最后得到:
大家可见拟合结果已经很不错了。 下面将如何把拟合的峰导入 ORIGIN 中以便手动绘图。
这样我们就能得到横坐标的数据情况了。 下面讲一个小技巧,如何把 8 数据每列的变成单数据每列的 选取并复制某个峰对应的所有行的数据并粘贴到一个空白的 doc 文件里 记住要 选择性粘贴为无格式文本 然后利用 word 的 替换 功能把所有的 两个空格 替换为 一个段落标记(paragraph mark)
右键点击
,出现
,点击 ka2-BG.dif 文件。
,自动在对应文件夹中生成
拟合的峰的所有数据都在这个文件中,它可以用 EXCEL 打开
大家可见里面包含有所有的数据, 包括原始测量的峰的 data (RAW PATTERN, Background, Fitted Profile 1, Fitted Profile
2,Overall Profile, 等等) 。但是这些数据都是八个数据一行的,不能被 ORIGIN 直接读取。 此外这些数据都是 intensity 的数据,角度数据并没有直接列出来,那么角度数据在哪呢? 注意看 raw pattern 类的第二行: 起 始 角 度 为 5.02 , 间 隔 为 0.999998E-02, 终止角度为 29.99998. 后面的 1250 表示共 1250 个数据点。
右键点击
出现对话框:
移除这个勾,再关闭对话框。
下面先描绘出非晶相的峰:
点击 绘出峰对应的角度, 如下:
上的
,光标变为十字架,在非晶相大致峰位处点击描
点击
,出现
手动调整峰为需要的形状的位置:
其中 ctrl+光标点住峰轴线左右移动可以调整峰的左右对称性,ctrl+光标点住峰轴线上下移动可以调整峰的“胖瘦” 。 然后右键点击 ,出现:
大家可以发现所有数据都变成单列的了,然后就可以复制并粘贴到 ORIGIN 里了,下面就是大家自己处理数据并绘图 的问题了。 END
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