x射线衍射实验技术

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X射线衍射仪实验报告(范文模版)

X射线衍射仪实验报告(范文模版)

X射线衍射仪实验报告(范文模版)第一篇:X射线衍射仪实验报告(范文模版)基本构造:(1)高稳定度X射线源提供测量所需的X射线, 改变X射线管阳极靶材质可改变X射线的波长, 调节阳极电压可控制X射线源的强度。

(2)样品及样品位置取向的调整机构系统样品须是单晶、粉末、多晶或微晶的固体块。

(3)射线检测器检测衍射强度或同时检测衍射方向, 通过仪器测量记录系统或计算机处理系统可以得到多晶衍射图谱数据。

(4)衍射图的处理分析系统现代X射线衍射仪都附带安装有专用衍射图处理分析软件的计算机系统, 它们的特点是自动化和智能化。

操作:第一步:检查真空灯是否正常,左“黄”右“绿”为正常状态,如果“绿”灯闪或者灭的状态表明真空不正常;第二步:冷却水系统箱,打开其开关(冷却水的温度低于26℃为正常)。

如果“延时关机”为开的状态要关闭。

“曲轴加热”一般在寒冬才用,打开预热10min 后即可继续以下操作。

(此外,测试实验完成后,打开“延时关机”按钮,而冷却水的“关闭”按钮不关,30min后冷却水会自动关闭)第三步:打开机器后面“右下角”的“测角仪”(上开下关),而“左下角”的开关一般为“开”的状态,除有允许不要动;第四步:电脑操作,桌面“右下角”有“蓝色标示”说明电脑和机器已经连接,否则“左击”该标示选择“初始化”即可;第五步:装样品,载物台一般用“多功能”的,粉体或者块体装上后,使其平面与载物台面相平。

如果是粉体还要在滑道上铺层纸,避免掉料污染滑道;第六步:在机器中放样品前,按“Door”按键,听到“嘀嘀”声时,方可打开机器门;第七步:点击“standard measurement”中的运行按钮即可运行机器进行测试中。

第八步:实验完成后,先降电流后降电压,20mA/5min至10mA,5kV/5min至20kV;关闭各个软件,关闭“测角仪”开关。

冷却水箱上的开关可以直接打开“延时关机”开关,而冷却水“关闭”按钮不关,30min后自动关闭冷却水。

xrd的工作原理及应用

xrd的工作原理及应用

XRD的工作原理及应用1. XRD简介X射线衍射(X-ray Diffraction, XRD)是一种非常重要的实验技术,它可以用于分析晶体的结构和确定晶体中原子的排列方式。

本文将介绍XRD的工作原理和主要应用领域。

2. XRD的工作原理X射线衍射是一种通过X射线与物质相互作用来获得有关物质结构信息的技术。

以下是XRD的工作原理的简要概述:2.1 几何衍射几何衍射是XRD技术的基础,它涉及到入射X射线和晶体结构之间的相互关系。

当入射X射线照射在晶体上时,晶体中的原子会散射X射线,并使X射线呈衍射。

通过测量衍射而产生的干涉图样,可以得到有关晶体结构的重要信息,例如晶胞参数和各个晶面的间距。

2.2 布拉格方程布拉格方程是XRD分析中最重要的原理之一,它可以帮助我们理解为什么晶体能够呈现出衍射现象。

布拉格方程可以用以下公式表示:nλ = 2d sinθ其中,n是正整数(衍射级别)、λ是入射X射线的波长、d是晶面间距,θ是入射X射线与晶面的夹角。

当满足布拉格方程的条件时,晶体会发生衍射,形成特定的衍射图案。

2.3 衍射图案分析通过测量晶体衍射得到的衍射图案,我们可以通过对衍射峰的位置、强度和形状进行分析来获得有关物质结构的信息。

衍射图案中的衍射峰可以提供晶格常数、晶胞参数和晶体中的微结构等重要信息。

3. XRD的应用XRD技术在许多领域都有广泛的应用,以下列举了几个重要的应用领域:3.1 材料科学XRD技术在材料科学中的应用非常广泛。

它可以用于分析各种材料的结构,例如金属、陶瓷、聚合物等。

通过XRD分析,可以确定材料的晶体结构、晶粒尺寸、晶体缺陷等信息,从而帮助我们研究材料的性质和改善材料的性能。

3.2 矿物学矿物学是研究地球上各种矿物的科学。

XRD技术可以用于确定和鉴定矿物的晶体结构,帮助我们识别不同的矿物和了解它们的成因。

此外,XRD还可以用于矿石的分析和评估,对矿石勘探和资源开发具有重要意义。

3.3 药物科学在药物科学中,XRD技术可以用于分析药物的结晶形态和晶体结构。

x射线衍射分析实验报告

x射线衍射分析实验报告

x射线衍射分析实验报告X射线衍射分析实验报告。

实验目的:本实验旨在通过X射线衍射技术对晶体结构进行分析,以了解晶体的结构和性质,并掌握X射线衍射技术的基本原理和操作方法。

实验仪器与设备:1. X射线衍射仪,用于产生X射线,并测量样品对X射线的衍射情况。

2. 样品,需要进行分析的晶体样品。

3. 数据处理软件,用于处理和分析实验得到的数据。

实验步骤:1. 样品制备,取得晶体样品,进行必要的处理和制备。

2. 实验仪器准备,打开X射线衍射仪,调试仪器参数,确保仪器正常工作。

3. 进行X射线衍射,将样品放置在X射线衍射仪中,进行X射线衍射实验。

4. 数据处理与分析,使用数据处理软件对实验得到的数据进行处理和分析,得出样品的晶体结构信息。

实验结果与分析:通过本次实验,我们成功得到了样品的X射线衍射图谱,并进行了数据处理和分析。

根据X射线衍射图谱的特征峰值和衍射角度,我们确定了样品的晶体结构信息,包括晶格常数、晶胞结构等。

通过对实验数据的分析,我们得出了样品的晶体结构参数,并对样品的性质进行了初步了解。

实验结论:本次实验通过X射线衍射技术对样品的晶体结构进行了分析,得出了样品的晶体结构信息,并初步了解了样品的性质。

实验结果表明,X射线衍射技术是一种有效的手段,可用于分析晶体结构和性质。

通过本次实验,我们对X射线衍射技术有了更深入的了解,并掌握了X射线衍射技术的基本原理和操作方法。

实验总结:本次实验对我们了解晶体结构分析技术具有重要意义,通过实际操作,我们深入掌握了X射线衍射技术的原理和方法。

同时,本次实验也为我们今后的科研工作奠定了基础,为我们进一步深入研究晶体结构和性质打下了良好的基础。

希望通过今后的努力,能够更深入地探索X射线衍射技术在晶体结构分析中的应用,为科学研究做出更大的贡献。

通过本次实验,我们不仅学习到了X射线衍射技术的基本原理和操作方法,还对晶体结构分析有了更深入的了解。

我们相信,通过不断的学习和实践,我们一定能够运用所学知识,取得更加丰硕的科研成果。

X射线衍射分析

X射线衍射分析

X射线衍射分析X射线衍射分析是一种广泛应用于材料科学和固态物理领域的实验技术。

通过照射物质样品,利用X射线在晶体中的衍射现象,可以获得有关物质结构和晶体学信息的重要数据。

本文将介绍X射线衍射分析的原理、应用和发展。

一、X射线衍射分析原理X射线衍射分析的基本原理是X射线的衍射现象。

当X射线照射到晶体上时,晶体中的原子会对X射线产生散射,形成一种有规律的衍射图样。

这个衍射图样会显示出晶体的结构信息,包括晶体的晶格常数、晶胞形状和晶体的定向等。

X射线衍射实验一般使用Laue方法或布拉格方法。

Laue方法是在一束平行的X射线照射下,观察其经过晶体后的衍射图样,通过分析该图样可以得到晶体的结构信息。

布拉格方法则是通过将一束X射线通过晶体,利用布拉格方程进行衍射角度的计算,从而确定晶体的晶格常数和定向。

二、X射线衍射分析应用X射线衍射分析被广泛应用于材料科学和固态物理领域。

它可以用来研究晶体的结构和晶体学性质,例如晶格参数、晶胞参数和晶体定向。

此外,X射线衍射还可以用于材料的质量控制和表征、相变研究、晶体缺陷分析等。

在材料科学领域,X射线衍射分析常用于矿物学、金属学和半导体学的研究。

例如,在矿物学中,通过X射线衍射分析可以确定矿石中的不同晶型矿物的比例和结构信息。

在半导体学中,X射线衍射分析可以帮助研究晶体管的晶格结构和界面形态。

三、X射线衍射分析的发展X射线衍射分析作为一种实验技术,随着科学研究的深入不断发展。

在仪器设备方面,X射线源的进步使得可以获得更高分辨率的衍射图样;探测器的改进使得观测和数据分析更加准确和高效。

同时,随着计算机技术的发展,数据处理和分析的速度大大提高,使得研究人员可以更直观、更准确地分析X射线衍射图样。

此外,X射线衍射分析的理论研究也在不断深入,衍射峰的定性和定量分析方法得到了大量改进,使得X射线衍射分析在材料科学研究中的应用更加广泛。

总结:X射线衍射分析是一种重要的实验技术,在材料科学和固态物理领域具有广泛的应用价值。

x衍射分析实验报告

x衍射分析实验报告

x衍射分析实验报告X射线衍射分析实验报告引言X射线衍射分析是一种重要的实验技术,它可以用来研究材料的晶体结构和晶体学性质。

在本次实验中,我们使用X射线衍射技术对样品进行了分析,以了解其晶体结构和组成成分。

本报告将介绍实验的目的、方法、结果和结论。

实验目的本次实验的主要目的是利用X射线衍射技术分析样品的晶体结构和成分。

通过实验,我们希望了解样品的晶体结构参数、晶胞参数和晶体学性质,为进一步的材料研究提供参考。

实验方法1. 准备样品:首先,我们准备了待测样品,并将其制备成适当的形状和尺寸,以便于X射线的照射和衍射。

2. 实验装置:我们使用了X射线衍射仪进行实验。

该仪器能够产生高能的X射线,并能够测量样品对X射线的衍射图样。

3. 实验步骤:在实验中,我们将样品放置在X射线衍射仪的样品台上,然后通过调节仪器的参数,使X射线照射到样品上,并测量样品对X射线的衍射图样。

实验结果通过实验,我们得到了样品的X射线衍射图样,并通过对衍射图样的分析,得到了样品的晶体结构参数、晶胞参数和晶体学性质。

我们发现样品的晶体结构为立方晶系,晶格常数为a=5Å,晶体学性质为具有良好的晶体结构和稳定的晶体形态。

结论通过本次实验,我们成功地利用X射线衍射技术对样品进行了分析,得到了样品的晶体结构参数、晶胞参数和晶体学性质。

这些结果为我们进一步的材料研究提供了重要的参考和依据。

同时,我们也发现X射线衍射技术是一种非常有效的分析方法,可以用来研究材料的晶体结构和晶体学性质,具有重要的应用价值。

总结本次实验对X射线衍射分析技术进行了探讨和实践,通过实验我们对该技术有了更深入的了解。

X射线衍射技术在材料研究中具有重要的应用价值,可以为我们提供丰富的信息和数据,为材料的研究和开发提供重要的支持和指导。

希望通过本次实验,能够增进我们对X射线衍射技术的理解,为今后的科研工作提供更多的帮助和支持。

测量材料晶体参数的实验方法与数据分析

测量材料晶体参数的实验方法与数据分析

测量材料晶体参数的实验方法与数据分析材料科学领域中,测量材料晶体参数是非常重要的一项工作。

晶体参数是指晶格中的原子排列、晶胞与多晶材料中晶界之间的相互关系等重要信息。

本文将探讨测量材料晶体参数的实验方法以及相应的数据分析。

一、X射线衍射技术X射线衍射是测量材料晶体参数的常用方法之一。

通过将材料放置在X射线束中,当X射线入射到晶体时,会发生衍射现象。

通过测量衍射角度和强度,可以得到晶格常数、晶胞体积、晶胞对称性以及晶格中原子的位置等信息。

在进行X射线衍射实验时,需要根据材料的特性选择合适的入射角度和X射线波长。

为了提高测量的精确性,还可以使用单晶样品,通过旋转样品来获得更多的衍射峰信息。

此外,还需要考虑样品的制备,确保样品表面的平整度和晶体的纯度。

在数据分析方面,可以利用布拉格方程和Bragg-Brentano几何关系来计算晶格常数和晶胞角度。

同时,还可以通过峰形分析来确定晶胞对称性和晶格缺陷。

此外,还可以使用Rietveld方法进行全谱拟合,得到更精确的晶格参数。

二、电子衍射技术电子衍射是另一种测量材料晶体参数的常用方法。

与X射线衍射类似,电子衍射也可以通过测量衍射图样来获得晶格信息。

不同的是,电子衍射使用的是电子束而非X射线束。

电子衍射技术在原子尺度上更加精细,可以用于测量纳米尺寸的晶体和薄膜。

此外,由于电子的波长较小,可以得到更高的分辨率。

然而,电子衍射实验对真空环境的要求较高,并且需要样品制备工作更加细致。

在数据分析方面,可以使用动态散射理论和动态散射衍射模拟方法,通过与实验数据拟合来得到晶体参数。

此外,还可以借助电子显微镜的图像处理技术,获得晶体的直接空间信息。

三、中子衍射技术中子衍射技术是测量材料晶体参数的另一种重要方法。

与X射线和电子衍射技术相比,中子衍射技术具有更强的穿透力和更广泛的散射截面,可以在晶体内部进行测量。

中子衍射技术对材料的选择较为灵活,可以测量无机晶体、有机晶体、金属材料以及生物样品等。

X射线衍射技术

X射线衍射技术

X射线衍射技术X射线衍射技术是一种应用于材料科学、物理学和化学领域的重要分析方法。

它通过研究材料或化合物对X射线的衍射模式,来确定其晶体结构、晶体参数以及晶体中原子的排列方式。

X射线衍射技术不仅能够揭示物质的微观结构,还可以提供关于晶格应力、晶格畸变以及颗粒尺寸等详细信息。

本文将介绍X射线衍射技术的基本原理、应用领域以及相关仪器。

一、X射线衍射技术基本原理X射线衍射技术的基本原理源于布拉格方程。

布拉格方程表达了入射X射线与晶体晶面间距d、入射角度θ、以及衍射角度2θ之间的关系。

它的数学表达式为:nλ = 2d sinθ其中,n是一个整数,表示衍射过程中的编号,λ是X射线的波长。

通过测量X射线衍射的角度,可以根据布拉格方程计算出晶体晶面间距d,从而推断出晶体的结构特征。

二、X射线衍射技术的应用领域1. 材料科学研究:X射线衍射技术在材料科学中被广泛应用。

它可以帮助研究人员确定金属、陶瓷、玻璃等材料的晶体结构和晶格参数。

通过分析材料的衍射图像,可以评估材料的结晶度、晶体尺寸、晶格畸变以及晶格缺陷等信息,对材料的性能进行优化和改进。

2. 物理学研究:X射线衍射技术在物理学研究中有重要的应用。

例如,通过分析X射线衍射谱,物理学家可以研究晶体中电子行为、电子结构以及电子的自旋轨道耦合等性质。

这些信息对于理解材料的电学、磁学和光学性质具有重要意义。

3. 化学分析:X射线衍射技术也被广泛应用于化学分析领域。

通过对化合物的X射线衍射图谱进行定量分析,可以确定样品中不同的晶相含量、晶相纯度以及杂质的存在情况。

这对于研究样品的稳定性、反应活性以及化学反应机理等都具有重要意义。

三、X射线衍射仪器1. X射线发生器:X射线发生器是产生X射线的核心部件。

其原理基于电子注入金属靶材,当高速电子与靶材相互作用时,会产生X射线辐射。

发生器的性能直接影响到实验的分辨率和灵敏度。

2. X射线衍射仪:X射线衍射仪是对样品进行X射线衍射实验的装置。

X射线衍射技术分析

X射线衍射技术分析
2年劳埃等人根据理论预见,并用实验证实了X射线与晶体相遇 时能发生衍射现象,证明了X射线具有电磁波的性质,成为X射线衍射 学的第一个里程碑。 当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的 晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级, 故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线 衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关。衍射 线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示:2dsinθ=n 式中:λ是X射线的波长;θ是衍射角;d是结晶面间隔;n是整数。 波长λ可用已知的X射线衍射角测定,进而求得面间隔,即结晶内原子 或离子的规则排列状态。将求出的衍射X射线强度和面间隔与已知的表 对照,即可确定试样结晶的物质结构,此即定性分析。从衍射X射线强 度的比较,可进行定量分析。
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三、X射线的产生及性质
常规的X射线仪器所配备的X射线发生 器,都是通过高速电子流轰击阳极靶的方 式获得的。 X射线的波长λ的范围在0.001-10nm 之间。在聚合物X射线衍射方法中所使用 的X射线波长范围一般为0.05-0.25nm,因 为这个波长与高聚物微晶单细胞长度0.22nm大致相当。
X射线衍射技术分析
闫学通
一、X射线衍射原理简介
X射线衍射分析是利用晶体形成的X射线 衍射,对物质进行内部原子在空间分布状况 的结构分析方法。将具有一定波长的X射线照 射到结晶性物质上时,X射线因在结晶内遇到 规则排列的原子或离子而发生散射,散射的X 射线在某些方向上相位得到加强,从而显示 与结晶结构相对应的特有的衍射现象。衍射 方向与晶胞形状及大小有关,衍射强度则与 原子在晶胞中排列的方式有关,故而可以通 过衍射现象来分析晶体内部结构的诸多问题。
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x射线衍射技术的原理

x射线衍射技术的原理

x射线衍射技术的原理x射线衍射技术是一种非常重要的材料表征技术,它通过分析材料中的晶体结构和晶体中原子的排列方式来研究材料的性质。

这种技术可以应用于许多不同的领域,如材料科学、化学、生物学等。

本文将介绍x射线衍射技术的原理,并说明其在科学研究和工程应用中的重要性。

x射线衍射技术的原理主要基于x射线与晶体相互作用的特性。

当x 射线入射到晶体上时,会与晶体中的原子相互作用。

x射线的波长与晶体中原子的间距相当,因此x射线会被晶体中的原子散射。

根据散射的方向和强度,可以推断出晶体中原子的排列方式和晶体结构。

x射线衍射实验通常使用x射线衍射仪来进行。

x射线衍射仪由一个x射线源、一个样品台和一个衍射探测器组成。

x射线源产生高能量的x射线,样品台上放置待测样品。

当x射线照射到样品上时,会发生散射现象。

衍射探测器收集散射的x射线,并将其转化为电信号。

通过分析电信号的特性,可以得到样品的衍射图样。

样品的衍射图样是x射线衍射技术中重要的数据。

通过分析衍射图样,可以确定晶体中原子的排列方式和晶体结构。

在衍射图样中,不同的衍射峰对应着不同的散射方向和散射强度。

根据衍射峰的位置和强度,可以计算出晶体的晶格常数、晶格结构和晶体中原子的位置。

这些信息对于研究材料的性质和制备具有特定功能的材料非常重要。

x射线衍射技术在科学研究和工程应用中具有广泛的应用。

在材料科学中,它可以用于研究材料的晶体结构、相变行为和晶体缺陷。

在化学领域,它可以用于确定分子的结构和有机化合物的晶体结构。

在生物学中,它可以用于研究蛋白质的结构和DNA的结构。

除了用于基础科学研究,x射线衍射技术还具有许多工程应用。

在材料工程中,它可以用于研究材料的力学性能、热处理效果和材料的相变行为。

在电子工程中,它可以用于研究半导体材料的晶体结构和材料的电子性质。

在能源领域,它可以用于研究电池材料和催化剂的结构和性能。

x射线衍射技术是一种非常重要的材料表征技术,它通过分析材料中的晶体结构和晶体中原子的排列方式来研究材料的性质。

实验一-X射线衍射技术及物相分析

实验一-X射线衍射技术及物相分析

实验一-X射线衍射技术及物相分析(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--实验一 X射线衍射技术及物相分析一、实验目的与要求1.学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;2.掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;3.给定实验样品,设计实验方案,做出正确分析鉴定结果。

二、实验仪器本实验使用的仪器是Rigaku UltimaⅣX射线衍射仪。

主要由冷却循环水系统、X射线衍射仪和计算机控制处理系统三部分组成。

X射线衍射仪主要由X射线发生器即X射线管、测角仪、X射线探测器等构成。

射线管X射线管主要分密闭式和可拆卸式两种。

广泛使用的是密闭式,由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成,功率大部分在1~2千瓦。

可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍,一般为12~60千瓦。

常用的X射线靶材有W、Ag、Mo、Ni、Co、Fe、Cr、Cu等。

X射线管线焦点为1×10平方毫米,取出角为3~6度。

此X射线管为密闭式,功率为2千瓦。

X射线靶材为Cu。

选择阳极靶的基本要求:尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射,以降低衍射花样的背底,使图样清晰。

2.测角仪测角仪是粉末X射线衍射仪的核心部件,主要由索拉光阑、发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝、样品座及闪烁探测器等组成。

(1)衍射仪一般利用线焦点作为X射线源S。

如果采用焦斑尺寸为1×10平方毫米的常规X射线管,出射角6°时,实际有效焦宽为毫米,成为×10平方毫米的线状X射线源。

(2)从S发射的X射线,其水平方向的发散角被第一个狭缝限制之后,照射试样。

这个狭缝称为发散狭缝(DS),生产厂供给1/6°、1/2°、1°、2°、4°的发散狭缝和测角仪调整用0.05毫米宽的狭缝。

(3)从试样上衍射的X射线束,在F处聚焦,放在这个位置的第二个狭缝,称为接收狭缝(RS).生产厂供给毫米、毫米、毫米宽的接收狭缝。

第4章 X射线衍射仪实验技术与应用.

第4章 X射线衍射仪实验技术与应用.
measurement of oriented
samples
very short measuring times
intensity versus 2θ by
integration of the data
核心部件与功能
2.核核心部件
1高压发生器与X光管
2精度测角仪与B-B衍射几何
3光学系统及其参数选
择对采集数据质量影响
with DAVINCI.DESIGN
DAVINCI.DESIGN: A revolutionary 3-level design
DAVINCI.MODE
Component Recognition
DAVINCI.SNAP-LOCK
Tool-free Change of Optics
DIFFRAC.DAVINCI
电压20-
60kV;最大额定电流450 mA;电流电压稳定度优于
±0.01% (外电压波动10%时, X光源自旋转阳极;光
源震动0.2微米以下;焦斑尺寸0.5 x 10 mm
测角仪:扫描方式θ/2θ测角仪,测角仪垂直放置;
测角仪采用光学编码器技术;角度重现性0.0001︒,驱动方式:步进马达驱动;最高定位速度:1500︒/min
•Software validated instrument configuration with real-time conflict detection
Dynamic list displaying all currently mounted
components
Component
Component
Push-button selection of any of the slits configured for the present instrument, e.g.

实验一-X射线衍射技术及物相分析

实验一-X射线衍射技术及物相分析

一、实验目的与要求1.学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;2.掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;3.给定实验样品,设计实验方案,做出正确分析鉴定结果。

二、实验仪器本实验使用的仪器是Rigaku UltimaⅣX射线衍射仪。

主要由冷却循环水系统、X射线衍射仪和计算机控制处理系统三部分组成。

X射线衍射仪主要由X射线发生器即X射线管、测角仪、X射线探测器等构成。

射线管X射线管主要分密闭式和可拆卸式两种。

广泛使用的是密闭式,由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成,功率大部分在1~2千瓦。

可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍,一般为12~60千瓦。

常用的X射线靶材有W、Ag、Mo、Ni、Co、Fe、Cr、Cu等。

X射线管线焦点为1×10平方毫米,取出角为3~6度。

此X射线管为密闭式,功率为2千瓦。

X射线靶材为Cu。

选择阳极靶的基本要求:尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射,以降低衍射花样的背底,使图样清晰。

2.测角仪测角仪是粉末X射线衍射仪的核心部件,主要由索拉光阑、发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝、样品座及闪烁探测器等组成。

(1)衍射仪一般利用线焦点作为X射线源S。

如果采用焦斑尺寸为1×10平方毫米的常规X射线管,出射角6°时,实际有效焦宽为毫米,成为×10平方毫米的线状X射线源。

(2)从S发射的X射线,其水平方向的发散角被第一个狭缝限制之后,照射试样。

这个狭缝称为发散狭缝(DS),生产厂供给1/6°、1/2°、1°、2°、4°的发散狭缝和测角仪调整用0.05毫米宽的狭缝。

(3)从试样上衍射的X射线束,在F处聚焦,放在这个位置的第二个狭缝,称为接收狭缝(RS).生产厂供给毫米、毫米、毫米宽的接收狭缝。

(4)第三个狭缝是防止空气散射等非试样散射X射线进入计数管,称为防散射狭缝(SS)。

SS和DS配对,生产厂供给与发散狭缝的发射角相同的防散射狭缝。

实验1 X射线衍射技术及单物相定性分析

实验1 X射线衍射技术及单物相定性分析

实验1 X 射线衍射技术及单物相定性分析一、实验目的要求1.了解衍射仪的结构与原理。

2.学习样品的制备方法和实验参量的选择等衍射实验技术。

3.熟悉JCPDS 卡片及其检索方法。

4.根据衍射图谱或数据,学会单物相鉴定方法。

二、衍射仪的结构及原理衍射仪是进行X 射线分析的重要设备,主要由X 射线发生器、测角仪、记录仪和水冷却系统组成。

新型的衍射仪还带有条件输入和数据处理系统。

图1示出了X 射线衍射仪框图。

X 射线发生器主要由高压控制系统和X 光管组成,它是产生X 射线的装置,由X 光管发射出的X 射线包括连续X 射线光谱和特征X 射线光谱。

测角仪是衍射仪的重要部分,其光路图如图2。

X 射线源焦点与计数管窗口分别位于测角仪圆周上,样品位于测角仪圆的正中心。

在入射光路上有固定式梭拉狭缝和可调式发射狭缝,在反射光路上也有固定式梭拉狭缝和可调式防散射狭缝与接收狭 缝。

在计数管前装有单色器。

当给X 光管加以高压,产生的X 射线经由发射狭缝射到样品上时,晶体中与样品表面平行的面网,在符合布拉格条件时即可产生衍射而被计数管接收。

当计数管在测角仪圆所在平面内扫射时,在某些角位置能满足布拉格条件的面网所产生的衍射线将被计数管依次记录并转换成电脉冲信号,经放大处理后通过记录仪描绘成衍射图。

图1 X 射线衍射仪框图 图2 测角仪光路示意图1、测角仪圆2、试样3、滤波片S 光源S 1、S 2梭拉狭缝K 发散狭缝L 防散射狭缝F 接收狭缝 C 计数管定性相分析的原理根据晶体对X射线的衍射特征——衍射线的方向及强度来鉴定结晶物质的物相的方法,就是X射线物相分析法。

每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。

没有任何两种物质,它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。

因此,当X 射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个反射面网的间距d和反射线的相对强度I/I0来表征。

其中面网间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。

实验四 X射线衍射技术及定性相分析

实验四 X射线衍射技术及定性相分析

实验四X射线衍射技术及定性相分析一、实验目的与任务1. 了解衍射仪的结构原理与衍射实验技术。

2. 掌握X射线定性相分析的基本原理和方法。

3. 测绘一个单相矿物和一个混合物的衍射图,并根据衍射数据作出物相鉴定。

实验四衍射仪的结构原理和样品衍射实验二. 衍射仪的结构和原理衍射仪是进行X射线分析的重要设备,主要由高压控制系统、测角仪、记录仪和水冷却系统组成。

新型的衍射仪还带有条件输入和数据处理系统。

图7示出了X射线衍射仪框图。

图7 X射线衍射仪框图测角仪是衍射仪的重要部分,其几何光路如图8所示。

X射线源焦点与计数管窗口分别位于测角仪圆周上,样品位于测角仪圆的正中心。

在入射光路上有固定式梭拉狭缝S1和可调式发射狭缝K,在反射光路上也有固定式梭拉狭缝S2和可调式防散射狭缝L与接收狭缝F,有的衍射仪还在计数管C前装有单色器。

当给X光管加以高压,产生的X射线经由发射狭缝照射到样品上,晶体中与样品表面平行的面网,在符合布拉格条件时即可产生衍射而被计数管接收。

当计数管在测角仪圆所在平面内扫描时,样品与计数管以1:2速度连动。

因此,在某些角位置能满足布拉格条件的面网所产生的衍射线将被计数管依次记录并转换成电脉冲信号,经放大处理后通过记录仪描绘成衍射图。

图8 测角仪光路布置图2. 衍射实验方法X射线衍射实验方法包括样品制备、实验参数选择和样品测试。

(1)样品制备在衍射仪法中,样品制作上的差异对衍射结果所产生的影响,要比照相法中大得多,因此,制备符合要求的样品,是衍射仪实验技术中重要的一环,通常制成平板状样品。

衍射仪均附有表面平整光滑的玻璃的或铝质的样品板,板上开有窗孔或不穿透的凹槽,样品放入其中进行测定。

1)粉晶样品的制备①将被测试样在玛瑙研钵中研成10μm左右的细粉;②将适量研磨好的细粉填入凹槽,并用平整光滑的玻璃板将其压紧;③将槽外或高出样品板面的多余粉末刮去,重新将样品压平,使样品表面与样品板面一样平齐光滑。

若是使用带有窗孔的样品板,则把样品板放在一表面平整光滑的玻璃板上,将粉末填入窗孔,捣实压紧即成;在样品测试时,应使贴玻璃板的一面对着入射X射线。

xrd的工作原理及使用方法 -回复

xrd的工作原理及使用方法 -回复

xrd的工作原理及使用方法-回复X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)是一种常用的材料结构分析技术,它基于物质晶体的衍射现象。

本文将详细介绍X射线衍射的工作原理和使用方法。

一、工作原理X射线衍射的基本原理是X射线通过物质晶体时,由于晶格结构的存在,会发生衍射现象。

当X射线照射到晶体上时,晶体的原子吸收了入射X射线的能量,重新发射出去。

这些重新发射出去的X射线会与其他原子发射出的X射线相干叠加,产生衍射。

X射线衍射的衍射方程为布拉格衍射定律:2d sinθ= nλ其中,d为晶面间距,θ为入射角(即入射X射线与晶面的夹角),n 为整数(衍射阶数),λ为入射X射线的波长。

通过改变入射角θ和衍射阶数n,可以得到不同的衍射图案。

这些衍射图案包含了晶体结构的信息,可以用来分析晶体的晶胞参数、晶体结构以及物质的性质等。

二、使用方法X射线衍射技术在材料科学、化学、物理等领域被广泛应用。

下面将介绍XRD的使用方法。

1. 样品制备在进行X射线衍射实验前,首先需要制备样品。

一般情况下,样品要求是具有一定结晶性的粉末或单晶。

对于粉末样品,需要将样品研磨成细粉,并尽量避免有气泡、颗粒过大或过小的情况。

对于单晶样品,需要保证样品的表面光滑且无缺陷。

2. 仪器调试启动XRD仪器之前,需要进行一些仪器的调试工作。

这包括调整X 射线管电压和电流,选择合适的滤波器和定标样品,以及校准角度读数。

这些调试工作的目的是保证仪器的工作状态和测量的准确性。

3. 测量参数设置在进行X射线衍射实验时,需要设置一些测量参数。

这些参数包括入射角(θ)范围、衍射阶数(n)、入射角步进等。

根据样品的不同,需要选择不同的测量条件来获得合适的衍射图谱。

4. 测量数据采集设置完测量参数后,可以开始进行X射线衍射实验。

仪器将自动扫描入射角范围,并记录每个入射角对应的衍射强度。

通过这些衍射强度,可以得到衍射图谱或者称为XRD谱图。

5. 数据分析与解读通过对XRD谱图的分析与解读,可以得到许多关于样品结构和物性的信息。

X射线衍射分析(2)110308

X射线衍射分析(2)110308

X射线衍射分析(2)110308X射线衍射分析(2)110308X射线衍射是一种重要的材料表征技术,可以用来研究材料的晶体结构和晶体中原子的排列方式。

本文将继续介绍X射线衍射分析的相关内容,包括衍射峰的解析和晶体结构的确定。

一、衍射峰的解析在X射线衍射实验中,我们观察到了衍射峰的出现,这些峰代表了晶体中的衍射现象。

衍射峰的位置和强度可以提供有关晶体结构的重要信息。

下面我们将详细解析衍射峰的性质。

(1)衍射峰位置的解析衍射峰的位置是由晶体的晶格参数和入射X射线的波长共同决定的。

根据布拉格方程,我们可以得到衍射峰位置的计算公式:sinθ = nλ / 2d其中,θ表示衍射角,n表示衍射级数,λ表示X射线的波长,d表示晶面间距。

通过测量衍射角,我们可以计算出晶面间距,并进一步研究晶体的晶格参数。

(2)衍射峰的强度和相对强度的解析衍射峰的强度与晶体中各个晶面的位置和排列方式有关。

根据布拉格方程,我们知道当入射X射线波长与晶面间距匹配时,才会出现衍射峰。

因此,不同晶面的位置和晶体中的原子排列会导致衍射峰出现的位置和强度有所不同。

通过衍射峰的强度分析,我们可以了解到晶体中原子的排列方式。

比如当一组相同的晶面存在平行排列时,衍射峰的强度将增加。

此外,晶体中的晶格缺陷也会影响衍射峰的强度。

通过对衍射峰的强度和相对强度的分析,我们可以了解晶体中的缺陷信息。

二、晶体结构的确定通过对衍射峰的解析,我们可以获取到晶体中的一些基本信息。

进一步,我们可以利用这些信息来确定晶体的结构。

下面是一些常用的晶体结构确定方法:(1)粉末X射线衍射法粉末X射线衍射法是一种常用的晶体结构确定方法。

通过将晶体粉末进行衍射实验,我们可以获取到一系列衍射峰的位置和强度。

根据这些数据,我们可以通过衍射峰的解析来确定晶体的结构。

(2)单晶X射线衍射法单晶X射线衍射法是一种更为精确的晶体结构确定方法。

通过生长单个晶体,并进行X射线衍射实验,我们可以获取到高质量的衍射数据。

测量晶体结构的物理实验技术详解

测量晶体结构的物理实验技术详解

测量晶体结构的物理实验技术详解晶体结构是物质内部排列的有序几何体,对于理解物质的性质和应用具有重要意义。

为了揭示和研究晶体结构,科学家们发展出了多种物理实验技术,包括X 射线衍射、电子衍射和中子衍射等。

本文将对这些技术进行详细的介绍。

一、X射线衍射技术X射线衍射技术是最常用的测量晶体结构的方法之一。

它利用X射线的波动性和探测器记录的衍射图案来推断晶体的周期性排列。

通过测量不同入射角度下探测到的衍射峰的位置和强度,可以推导出晶体中原子的相对位置和晶胞参数。

X射线衍射实验中,通常使用X射线发生器产生X射线束,然后将此束照射到样品上。

当X射线束穿过晶体时,由于晶体的周期性结构,出射的X射线将以特定的角度散射,形成衍射图案。

这些衍射峰的位置和强度与晶体结构的特征参数相关联。

二、电子衍射技术电子衍射技术是通过电子束与晶体相互作用产生的衍射现象来研究晶体结构的方法。

相比于X射线衍射技术,电子衍射技术能够研究更小尺寸的晶体,在无需复杂处理的情况下就能得到高分辨率的衍射图案。

电子衍射实验一般使用电子束枪产生电子束,然后通过透射电子显微镜照射在样品上。

样品中的晶体会散射入射电子束,形成衍射图案。

通过分析衍射图案的形状和强度分布,可以确定晶体的结构以及一些晶胞参数。

三、中子衍射技术中子衍射技术是利用中子与晶体相互作用产生的衍射现象来测量晶体结构的方法。

与X射线和电子相比,中子与晶体的相互作用更复杂,因此中子衍射技术在一些特定的研究领域中具有独特的优势。

中子衍射实验通常使用中子源产生中子束,然后通过样品中的晶体,中子将被晶体进行散射,形成衍射图案。

通过研究衍射图案的特征,我们可以了解晶体的结构、晶格常数以及原子间的相对位置。

总结测量晶体结构的物理实验技术包括X射线衍射、电子衍射和中子衍射等。

这些技术基于衍射现象,通过分析衍射图案的形状和强度来推导晶体的结构和特征参数。

每种技术都有其独特的优势和适用范围。

X射线衍射技术广泛应用于晶体结构研究中,其高分辨率和可靠性使其成为非常重要的工具。

X射线衍射分析技术全解

X射线衍射分析技术全解

X射线衍射分析技术全解首先,X射线衍射分析是利用X射线在物质中的散射现象来研究物质的结构和性质的一种方法。

当X射线穿过物质时,会与物质中的电子发生相互作用,引起X射线的散射。

X射线衍射实验可以得到一种叫做衍射图样的图像,这种图像展示了材料的晶体结构和原子排列情况,从而可以得到材料的晶体结构参数。

2dsinθ = nλ其中,d是晶面的晶格间距,θ是入射角和衍射角的夹角,n为整数,λ为X射线的波长。

通过改变入射角θ和测得的衍射角,可以计算出晶面的晶格间距。

通过X射线衍射实验可以获得的主要信息有:1.晶体结构:通过测量衍射图样中的衍射峰位置和强度,可以确定晶格类型、晶胞参数和晶体结构。

2.晶体缺陷:衍射图样中的衍射峰的形状和位置可以提供晶体缺陷信息,如晶体的位错、脱位和孪晶等。

3.结晶度:通过衍射峰的形状和宽度可以评估晶体的完整程度和结晶度。

4.晶体相组成:不同的晶体表现出不同的衍射图样,通过匹配实验测得的衍射图样与数据库中的标准数据,可以确定材料的组成成分。

X射线衍射实验通常需要在专门的设备中进行,最常用的设备是X射线衍射仪。

X射线衍射仪通常由X射线源、样品台、探测器和数据处理系统组成。

X射线源产生X射线,样品台用于固定和转动样品,探测器用于探测衍射信号,数据处理系统用于处理和分析衍射数据。

在实际应用中,X射线衍射分析技术被广泛应用于材料科学、固态物理、化学、地质学等领域。

它可以用于研究金属、无机材料、有机材料以及生物材料的结构和性质。

例如,X射线衍射可以用于确定合金中的晶体相组成、材料的晶格畸变和晶界的分析。

此外,X射线衍射还可以用于研究材料的动态行为,如晶体的相变、晶体生长和退火等。

总结起来,X射线衍射分析技术是一种重要的材料表征技术,可以通过与材料相互作用的X射线的散射模式来确定材料的晶体结构、晶格参数、晶体缺陷和材料的相组成等信息。

它是一个非常有用和广泛应用的实验方法,对研究材料的结构和性质具有重要意义。

xrd分析实验报告

xrd分析实验报告

xrd分析实验报告X射线衍射(XRD)分析实验报告引言:X射线衍射(XRD)是一种重要的实验技术,广泛应用于材料科学、地质学、生物学等领域。

本实验旨在通过XRD技术,研究样品的晶体结构和晶体学性质,为材料研究和应用提供有力的支持。

一、实验目的本实验的目的是通过XRD分析,确定样品的晶体结构、晶格常数、晶体质量和晶体取向等性质。

通过实验结果,了解材料的结晶状态、晶体缺陷和晶格畸变等信息。

二、实验原理XRD技术基于X射线与晶体的相互作用。

当X射线入射到晶体上时,由于晶体的周期性结构,X射线会发生衍射现象。

通过测量衍射角和衍射强度,可以确定晶体的晶格常数和晶体结构。

三、实验步骤1. 样品制备:将待测样品制备成粉末状,并均匀地涂布在玻璃衬片上。

2. 仪器设置:打开X射线衍射仪,调整仪器参数,如入射角、出射角、扫描速度等,以适应样品的特性。

3. 开始测量:将样品放置在衍射仪的样品台上,启动测量程序,开始自动扫描。

4. 数据分析:通过软件对测得的数据进行分析,绘制衍射图谱,并解析出衍射峰的位置、强度和形状等信息。

5. 结果解读:根据衍射图谱和解析结果,确定样品的晶体结构和晶格常数,并分析晶体的缺陷和畸变情况。

四、实验结果与讨论通过XRD实验,我们得到了样品的衍射图谱,并根据图谱解析出了衍射峰的位置和强度。

根据衍射峰的位置和强度,我们可以推断出样品的晶体结构和晶格常数。

进一步分析衍射峰的形状和宽度,我们可以了解样品的晶体质量和晶格畸变情况。

如果衍射峰非常尖锐且对称,说明样品的晶体质量较好;如果衍射峰宽度较大,且呈现不规则形状,说明样品存在晶格畸变或晶体缺陷。

此外,通过比较不同样品的衍射图谱,我们可以研究晶体取向的差异。

不同晶面的衍射峰位置和强度的变化,可以揭示晶体的取向情况和晶体生长方向。

五、结论通过XRD分析实验,我们成功确定了样品的晶体结构和晶格常数,并分析了晶体的质量、畸变和取向等性质。

实验结果为材料研究和应用提供了重要的参考依据。

X射线衍射基本实验技术

X射线衍射基本实验技术

2018/11/11
15
在许多研究中需要考虑衍射强度,通常对一个试样而言只计算
相对累积强度,可用下式
I HKL V 1 cos2 2 2 C 2 2 m HKL FHKL e 2 M A() Va sin cos
1 cos 2 2 sin2 cos
角因数
2 FHKL
结构因数
m HKL
为多重性因数, 与HKL面结构相同的面组数目。由于它们结构 相同,d 相等,多晶衍射时反射锥重合在一起,故 反射线强度增加到m倍。
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晶 系 的 mHKL 值H来自HH00 0K0 00L
立方 六方 三方 正方 正交 单斜 三斜
HH0
12 6 4
21
2018/11/11
△mn只由干 涉指数和轴比 c/a决定,与a 值本身无关。 令a为任一值 如为100nm, lgdHKL 为横坐标, c/a为纵坐标。 作出各HKL的 lgdHKL - c/a曲 线,汇集成图。 叫赫耳-戴维图
2018/11/11
22
1. 测θ→求d
2. 以大数N通乘, Nd 数列值在(d标尺)横坐标数限内 3. 将Nd值(按d标尺)刻划在纸条上,刻痕间距是 反射面面间距的对数差。 4. 纸条平行横坐标上下左右移动,至纸条上所 有刻痕均落在图的曲线上。 5. 也可求sinθ,乘大数N,用Nsinθ在 纸条上刻划,纸条首尾掉转后平行移 动。
4a
2 2 2 ( H K L ) 2
M H 2 K 2 L2

sin HKL
2
2
4a
2
M
将所有衍射的掠射角正弦平方连比,则
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其二,焦点F、试样O(测角仪 轴心)、探测器D三点需成一聚 焦圆,且试样表面应在O点与此 圆相切。
当D转过2θ角,探测布拉格 角为θ的衍射线时,试样必须转 过θ角。这种 2∶1 的关系保证了 整个衍射花样的聚焦。
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▲ 辐射探测器 广为使用的有正比计数器、闪烁计数器、硅渗锂Si(Li)探测器三种。
HKL
100 110 111 200 210 211
简单立方
1 2 3 4 5 6
体心立方
面心立方
2
3
4
4
6
220
8
300 221
9
310
10
311
11
222
12
320
13
321
14
8
8
10
11
12
12
14
金刚石结构
3
8 11
20
六方系:
常用图解法 d HKL
a
4 H2 HK K2 a/c2 L2
令a为任一值 如为100nm, lgdHKL 为横坐标, c/a为纵坐标。
作出各HKL的 lgdHKL - c/a曲 线,汇集成图。 叫赫耳-戴维图
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1. 测θ→求d
2. 以大数N通乘, Nd 数列值在(d标尺)横坐标数限内
3. 将Nd值(按d标尺)刻划在纸条上,刻痕间距是 反射面面间距的对数差。
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利用吴氏网可在投影图上标出取向为(σ, μ)晶面C的极点P′。
将投影图竖直方向N′与吴氏网赤道重合, 投影图逆时针转过μ角度,从中心沿赤道外数σ 角度,即为晶面C取向的极点P′。
按此各斑 点均可表示在 极射赤面投影 图上。
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30
晶带轴的取向
背射法中晶带轴曲线为双曲线,或过中心的直线。 F : 双曲线顶点 (无论有无斑点); Z′FO′:顶点和胶片中心的连线,将双曲线对称中
精细工作时,可用重心法、 半高宽法(P1/2=50.134°)、 抛物线法(P=50.142°)等。
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15
在许多研究中需要考虑衍射强度,通常对一个试样而言只计算
相对累积强度,可用下式
I HKL
C
V Va2
1 cos2 2 sin2 cos
mHKL
FH2KL
e2M
A()
1 cos2 2 sin 2 cos
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衍射花样诠释
含义:1、确定花样中各晶带轴和晶面在试样中的取向; 2、对各晶带轴和晶面指数化; 3、定出试样外观的某一选定方向在晶体学空间的取向。
为从胶片定出试样中各晶带轴和晶面的取向,必须以试样外观 某些特定方向为参照坐标,定好胶片与试样的关系后,再从胶片的 衍射花样确定各晶带轴和晶面的取向。
针孔法:
平板胶片垂直入射线放置,A为透射针孔法,B为背 射针孔法,记录的花样是以O′为圆心的同心圆。
如令 RA 、RB 各为透 射和背射花样圆的半径 , DA 、DB为相应胶片至试 样的距离,则有:
RA DA tan 2 RB DB tan( 2)
背射
透射
A透射 → 低θ角衍射
B背射 → 高θ角衍射

3

lgd HKL
lga
1 2
lg
4 3
H
2
HK
K
2
a/c2
L2

mn lgd n - lgd m
任意二个 面间距的 对数差
1 2
lg34
H2 n
HnKn
K2 n
a/c2
L2 n
1 2
lg
4 3
H2 m
HmKm
K2 m
a/c2
L2 m
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△mn只由干 涉指数和轴比 c/a决定,与a 值本身无关。
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4.2 衍射仪法
衍射仪是精密的机电一体化X射线衍射实验装置,用各种辐射
探测器替代照相胶片,探测和记录X射线衍射花样。
组成:X射线发生装置、测角仪、辐射探测器、自动控制和记
录单元等。
记录的是衍射图
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7
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Ni-P合金(非晶态结构)的X射线衍射图
8
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12
☆ 闪烁计数器(SC) 利用X射线的荧光效应。 计数器加800—1400V电压,X射线光子打在闪烁晶体NaI(Tl)
时,产生紫蓝色可见光,激发光敏阴极K,产生光电子,经光电倍增 管放大,形成脉冲电流。其值与X射线光子的能量成正比。
记数效率约为 90%-100%,分辨 时间约为10-1μs , 在105S-1 记数范围 内不需作记数损失 修正。
令 M H 2 K 2 L2

sin 2
HKL
2
4a 2
M
将所有衍射的掠射角正弦平方连比,则
sin 2 1∶sin 2 2∶ ∶sin 2 n M1∶M2∶ ∶Mn
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H2+K2+L2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
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立方系各点阵的干涉指数
CP和反射面法线CNC共面, O′P为此面与胶片的交线,与竖直方 向O′N′的夹角为μ。法线CNC将∠O′CP平分成σ角。σ和μ为 法线相对与胶片的极角和辐角。
μ可由胶片中量出,σ可由 OP=OCtan2 求出。
O′P:衍射斑P至中心的距离, 可从胶片上量出。
O′C:试样至胶片的距离。
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3
★ 衍射花样记录
Debye法 :长条胶片,以试样柱轴线为轴,围成圆柱状。记 录的是衍射线与胶片相交成的弧线对。
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4
如胶片圆筒半径为R,弧线对间距为2 l, 则
2l 4R
如2R=57.3mm,θ以度为单位,2 l 以mm度量,

2l 180 l
4R
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5
单斜 2 2 2
三斜 2 2 2
HK0 0KL H0L
24
12
8
8
4
44
4
42
2
22
HHL HKL 24 48 12 24 8 16
8 4 2
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e2M
为温度因数 在温度 T 下衍射强度与绝对零度下衍射强度之比 。
温度升高,原子热振动幅度加大,晶体点阵周期性受到破 坏,使原严格满足布拉格条件的衍射产生附加相位差,强 度减弱。温度一定时,θ愈大,强度降低愈多。
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☆ Si(Li)半导体固体探测器 X射线进入锂漂移硅晶体中,激发半导体产生电子-空穴对,数
目与X射线光子能量成正比。 电子移向n区,空穴移向 p区,聚焦在两端的电荷由前置放大器
积分成脉冲电压信号并经场效应晶体管放大。
工作条件要 求苛刻,需置于 1.33×10-4Pa真 空室内,在液氮 温度下使用和保 存。
☆ 正比计数器(PC) 利用X射线对气体的电离效应和气体放大原理。 两极间加900 -1400V高压,当入射X射线光子与气体分子撞击时,
产生电离,电子飞向阳极途中会进一步电离,形成“雪崩”,在阳极 丝上出现约10-9—10-7 A的电流脉冲,几mV的电压脉冲,脉冲幅值正 比于X射线光子的能量。
分辨时间很短, 约为1μs,记数率不 超过105S-1 ,不需作 记数损失校正。
▲ 测角仪
一种衍射测 量装置,是衍 射仪的核心部 件。
用来实现衍 射、测量和记 录各衍射线的 布拉格角、强 度、线形等。
9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结构和工作原理 F: X射线管的焦点,多数为固
定不动。
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D: 辐射探测器。 S1、S2 :索拉狭缝,限制X射线
垂直方向的发散。 RS:接收狭缝, SS: 防散射狭缝,屏挡其他散
透射法: 过入射斑的椭圆、抛物线或双曲线。
背射法: 凸向中心的双曲线,或过中心的直线。
晶带曲线的形状与晶带轴和入射线的夹角有 关。
26
椭圆
透射法
抛物线
双曲线
直线
α<45°
接收不到
α=45°
接收不到
α>45°
双曲线
α=90°
直线
背射法
同一晶带中符合衍射条件的晶面是有限的,因而衍射花样不是 连续的曲线,而是一系列的斑点,过这些斑点可连成各种曲线。
而 S S0 1
所以 cosα=cosα′ 即 α =α′
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同一晶带各晶面的衍射线与晶带轴的夹 角α′等于入射线与晶带轴的夹角α。
即同一晶带各晶面的衍射线分布在以试 样为顶点,晶带轴为轴,半顶角为α的圆锥 面上,入射线的延长线也在此圆锥上。
背射法
透射法
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此圆锥与胶片相交形成的曲线称晶带曲线。
按前述作反射球,则 必与不同半径的倒易球面 相交。交线为圆,此圆上 任意一点,必满足布拉格 方程。
2
如A、B点,其衍射线方向即 OA、OB。如此, 圆周上的所有点 与O的连线均为衍射线方向。
从试样中射出的衍射线分布为以 试样为顶点,入射束为轴,2θ为半 顶角的圆锥。
2020/6/14
不同的HKL面, 半顶角2θ不等,但 共顶点共轴线。
2020/6/14
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单晶衍射花样的形成
由于是连续X射线,单晶中所有晶面均将按布拉格方程反射相应波 长的辐射,反射线在胶片上形成各自的劳埃斑点。
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