X射线衍射仪(XRD)相关术语解释
X射线粉末衍射仪(XRD)
X射线粉末衍射仪(XRD)介绍一.衍射分析技术的发展自1896年X射线被发现以来，可利用X射线分辨的物质系统越来越复杂。
从简单物质系统到复杂的生物大分子，X射线已经为我们提供了很多关于物质静态结构的信息。
此外，在各种测量方法中，X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。
由于晶体存在的普遍性和晶体的特殊性能及其在计算机、航空航天、能源、生物工程等工业领域的广泛应用，人们对晶体的研究日益深入，使得X射线衍射分析成为探究晶体最方便、最重要的手段。
二.基本构造及原理2.1基本构造X射线衍射仪的形式多种多样, 用途各异, 但其基本构成很相似,主要部件包括4部分。
（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。
X射线衍射仪按其X射线发生器的额定功率分为普通功率（2~3kW）和高功率两类，前者使用密封式X射线管，后者使用旋转阳极X射线管(12kW以上)。
所以高功率X射线衍射仪又称为高功率旋转阳极X射线衍射仪。
（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。
X射线衍射仪按其测角台扫描平面的取向有水平（或称卧式）和垂直（又称立式）两种结构，立式结构不仅可以按q-2q方式进行扫描，而且可以实现样品台静止不动的q-q方式扫描。
（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。
X射线衍射仪使用的X射线检测器一般是NaI闪烁检测器或正比检测器，已经有将近半个世纪的历史了。
现在，还有一些高性能的X射线检测器可供选择。
如：半导体致冷的高能量分辨率硅检测器，正比位敏检测器，固体硅阵列检测器，CCD面积检测器等等，都是高档衍射仪的可选配置。
（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。
xrd原理
xrd原理X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）是一种非常重要的材料表征技术，它可以用来分析晶体结构和晶体学性质。
XRD原理的理解对于材料科学和固体物理研究具有重要意义。
本文将对XRD原理进行详细介绍，希望能够帮助读者更好地理解和应用这一技术。
X射线衍射是一种通过物质对X射线的衍射现象来研究物质结构的方法。
X射线衍射仪是实现这一目的的关键设备，它包括X射线源、样品台、衍射角度测量装置和X射线探测器等部件。
在实验中，X射线源会发出一束单色的X射线，这些X射线经过样品后会发生衍射现象，衍射角度和衍射强度的测量可以提供有关样品晶体结构的重要信息。
X射线衍射的原理基于布拉格定律，即nλ=2dsinθ，其中n为衍射级数，λ为X射线的波长，d为晶格间距，θ为衍射角。
通过测量衍射角和X射线波长，可以计算出晶格间距，从而揭示样品的晶体结构。
对于多晶样品，X射线衍射可以得到晶粒大小和晶粒取向分布等信息。
X射线衍射不仅可以用于固体材料的分析，还可以用于分析液态和非晶态材料。
在液态和非晶态材料的研究中，X射线衍射可以提供材料的局部结构信息，例如原子间的相互作用和配位数等。
因此，X射线衍射在材料科学、物理化学、生物化学等领域具有广泛的应用价值。
除了单晶和多晶材料的分析，X射线衍射还可以用于薄膜、纳米材料和表面结构的研究。
通过X射线衍射技术，可以了解材料的晶体结构、晶格畸变、应变分布等信息，为材料设计和性能优化提供重要参考。
总之，X射线衍射是一种非常重要的材料表征技术，它可以提供关于材料晶体结构的丰富信息。
通过对XRD原理的深入理解，可以更好地应用这一技术进行科研和工程实践。
希望本文对读者有所帮助，谢谢阅读！。
xrd的原理及其在材料检测的应用
XRD的原理及其在材料检测的应用1. X射线衍射（XRD）的原理X射线衍射（X-ray diffraction, XRD）是一种广泛应用于材料科学研究和材料检测的非破坏性分析技术。
它基于X射线与晶体结构相互作用的原理，通过测量和分析X射线的衍射图样，获取材料的晶体结构信息和材料的物相组成。
1.1 X射线的衍射现象当X射线通过晶体时，会与晶体内的原子相互作用，形成衍射现象。
这是因为晶体内的原子排列有序，构成了周期性的晶体结构。
当入射X射线的波长与晶体晶格常数的比值满足布拉格衍射条件时，入射X射线会被晶体内的原子散射，在特定的角度上产生衍射。
1.2 布拉格衍射条件布拉格衍射条件可以表示为：nλ = 2d sin(θ)其中，n是一个整数，λ是入射X射线的波长，d是晶面的间距，θ是入射X射线与晶面的夹角。
根据布拉格衍射条件，当满足特定的n和θ时，入射X射线会发生衍射，形成衍射峰。
通过测量衍射峰的位置和强度，可以得到晶体的晶格常数、晶体结构和晶体中原子的相对位置。
2. XRD在材料检测中的应用X射线衍射在材料检测中有广泛的应用，包括材料相组成分析、晶体结构研究、材料表面形貌分析等。
2.1 材料相组成分析X射线衍射可以确定材料的相组成，即材料中存在哪些晶体相。
通过测量材料的衍射峰的位置和强度，可以与材料的标准衍射图样进行对比，确定材料的晶相。
这对于材料的质量控制、材料的配方优化等方面具有重要意义。
2.2 晶体结构研究X射线衍射可以用于研究材料的晶体结构。
通过测量材料的衍射峰的位置和强度，可以确定晶体的晶格常数、晶胞参数等重要参数。
通过衍射峰的宽度和形状，可以了解材料的结晶度和晶体缺陷等信息。
这对于理解材料的物理特性和改进材料的性能具有重要意义。
2.3 材料表面形貌分析除了研究晶体结构外，X射线衍射还可以用于材料的表面形貌分析。
当X射线照射到材料表面时，反射回来的X射线会受到表面结构的影响。
通过测量被表面反射回来的X射线的特征，可以分析材料的表面形貌、表面纹理等信息。
XRD
1、XRD(X-ray diffraction ) ——X 射线衍射XRD 简介XRD （即X 射线衍射）是人类用来研究物质微观结构的第一种方法。
自Debye-Sherrer 发明粉末衍射以来，已有90多年的历史。
在这漫长的岁月中，它在晶体结构分析，特别是多晶聚集态的结构（相结构、晶粒大小、择优取向和点阵畸变等）方面作出了巨大的贡献。
成为当今材料研究中不可缺少的工具。
粉末衍射法常用于晶体结构分析，测定晶胞参数，甚至点阵类型，晶胞中原子数和原子位置。
如测定晶胞参数在研究固态相变、确定固溶体类型、测定固溶体溶解度曲线、测定热膨胀系数等方面，都得到了很大的应用。
晶胞参数测定是通过X 射线衍射线位置（θ）的测定而获得的，通过测定衍射图谱中每一条衍射线的位置均可得出一个晶胞参数值。
通过对材料进行X 射线衍射，分析其衍射图谱获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构、形态等信息。
XRD 可以进行物相的定性和定量分析、晶格参数的精确测定、晶粒大小、微观应力分析、单晶定向以及晶体缺陷等方面研究。
一 X 射线1.发现1895年伦琴发现用高速电子冲击固体时，有一种新射线从固体上发出来。
X射线的本质是电磁波，波长在10－8cm 左右,波动性为0.01~100 Å，同时也具有粒子性。
2.X 射线的性质1）物理作用，使某些物质发出荧光—可见光，用于荧光摄影:如X-射线透视。
2）可穿透物体。
穿透力与物质的原子序数有关。
同一波长的X-射线，对原子序数低的物质穿透力强，对原子序数高的物质穿透力弱。
3）可引起化学反应，使照相胶片感光，用于X-射线摄影。
4）可在生命组织中诱发生物效应，用作治疗。
5）使物质的原子电离和激发，使气体导电。
3.X 射线的产生及X 射线管X 射线产生的需要以下3个基本条件：（1）产生自由电子；（2）使电子作定向高速运动；阴级 阳级+ -（3）在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物；以上就是X射线产生原理，据此生产的X射线产生装置就叫：X光管，或X射线发生器。
X射线衍射仪(XRD)相关术语解释
X射线衍射仪(XRD)相关术语解释⚫ 非相干散射当物质中的电子与原子之间的束缚力较小（如原子的外层电子）时，电子可能被X光子撞离原子成为反冲电子。
因反冲电子将带走一部分能量，使得光子能量减少，从而使随后的散射波波长发生改变。
这样一来，入射波与散射波将不再具有相干能力，成为非相干散射。
⚫ 相干散射物质对X射线散射的实质是物质中的电子与X光子的相互作用。
当入射光子碰撞电子后，若电子能牢固地保持在原来位置上（原子对电子的束缚力很强），则光子将产生刚性碰撞，其作用效果是辐射出电磁波-----散射波。
这种散射波的波长和频率与入射波完全相同，新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射。
X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的。
⚫X射线管衍射用的X射线管实际上都属于热电子二极管，有密封式和转靶式两种。
前者最大功率不超过2.5KW，视靶材料的不同而异；后者是为获得高强度的X射线而设计的，一般功率在10KW以上。
⚫ 密封式管这是最常使用的X射线管，它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。
壳体上有对X射线“透明”的X射线出射“窗孔”。
靶和灯丝不能更换，如果需要使用另一种靶，就需要换用另一只相应靶材的管子。
这种管子使用方便，但若灯丝烧断后它的寿命也就完全终结了。
密封式X射线管的寿命一般为1000—2000小时，它的报废往往并不是与因灯丝损坏，而是由于靶面被熔毁或因受到钨蒸气及管内受热部分金属的污染，致使发射的X射线谱线“不纯”而被废用。
⚫ 可拆式管这种X射线管在动真空下工作，配有真空系统，使用时需抽真空使管内真空度达到10－5毫帕或更佳的真空度。
不同元素的靶可以随时更换，灯丝损坏后也可以更换，这种管的寿命可以说是无限的。
⚫ 转靶式管这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却，即所谓旋转阳极X射线管，是目前最实用的高强度X射线发生装置。
管子的阳极设计成圆柱体形，柱面作为靶面，阳极需要用水冷却。
工作时阳极圆柱以高速旋转，这样靶面受电子束轰击的部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面，使受热面积展开，从而有效地加强了热量的散发。
xrd 的原理
xrd 的原理X射线衍射（X-ray diffraction，简称XRD）是一种利用物质对X 射线的衍射现象来研究物质结构的技术。
它是一种非常重要的分析方法，在物理学、化学、材料科学等领域都有广泛的应用。
X射线衍射的原理是基于X射线与物质相互作用的特性。
当X射线照射到物质上时，其中的X射线会与物质的原子或分子发生相互作用。
根据X射线的波长和物质的结构特性，入射的X射线会被散射成不同方向上的衍射波。
为了观察和分析这种衍射现象，科学家通常会使用一台X射线衍射仪。
这种仪器由X射线源、样品台和检测器等组成。
X射线源会产生一束单色的X射线，这些X射线会照射到样品上。
样品台固定着待测的物质，可以通过旋转或倾斜来改变样品的角度。
检测器则用来接收和记录衍射波的强度和角度。
当X射线照射到样品上时，其中的X射线会与样品中的原子或分子发生相互作用。
这种相互作用会导致X射线的散射现象，即X射线会以不同的方向进行衍射。
这些衍射波会被检测器接收到，并记录下它们的强度和角度。
根据衍射波的强度和角度，科学家可以得到样品的衍射图谱。
通过分析这个衍射图谱，科学家可以获得样品的结构信息。
根据X射线衍射的原理，衍射波的强度和角度与样品中原子或分子的排列方式有关。
因此，通过分析衍射图谱，可以确定样品的晶体结构、晶格常数、晶胞参数等重要信息。
X射线衍射技术具有许多优点。
首先，它是一种非破坏性的分析方法，可以对样品进行非接触式的测试。
其次，X射线衍射技术具有高灵敏度和高分辨率，可以对物质的微观结构进行详细的研究。
此外，X射线衍射技术还可以用于研究材料的晶体缺陷、晶体生长以及相变等过程。
X射线衍射技术是一种重要的物质结构分析方法。
它通过利用X射线与物质相互作用的特性，研究物质的衍射现象来获取样品的结构信息。
这种技术在科学研究和工程应用中具有广泛的应用前景，为人们深入了解物质的微观结构提供了有力的手段。
XRD知识深度解析
XRD知识深度解析XRD即X-RayDiffraction（X射线衍射）的缩写。
X射线衍射是一种通过仪器进行检测的光学分析法，将单色X射线照到粉晶样品上，若其中一个晶粒的一组面网取向和入射X射线夹角为θ时，满足衍射条件，则在衍射角2θ处产生衍射。
样品中有多个晶粒并满足衍射。
通过使用粉晶衍射仪的探测器以一定的角度绕样品旋转，接收到粉晶中不同网面、不同取向的全部衍射线，获得相应的衍射图谱。
通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段，但存在灵敏度较低，所需样品含量大于1%，分析样量一般需要几十至几百毫米，不能分析非晶样品等问题。
1X射线X射线是一种波长很短（约为10-8~10-12米），介于紫外线和伽马射线之间的电磁辐射。
由德国物理学家伦琴于1895年发现。
X射线能够穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相胶乳感光、气体电离。
1.1 X射线的产生当用一个高能量的粒子（电子、质子等）轰击某物质时，若该物质的原子内层电子被轰击出电子层，便形成空穴，此空穴会立即被较高能级电子层上的电子填充，于是会伴随发射波长不等的X射线。
被轰击的物质不同，X射线的波长也不同。
1.2 产生X射线的装置X射线管在真空阴极和阳极之间加高压。
阴极由钨丝制成，可发射电子。
发射电子经高压加速轰击阳极（靶极），将阳极金属内层电子撞出。
外层电子跃迁，即释放出X射线。
同步辐射X射线源需要用强度特别高的X射线源时，常应用同步辐射X射线源。
在电子同步加速器或电子储存环中，高能电子在强大的磁偏转力的作用下做轨道运动时，会发射出一种极强的光辐射，称为同步辐射，它的频谱范围包括从红外区域直到硬X射线的各个频段，其中有0.01~40nm之间的连续的各个波长的X射线。
同步辐射源强度高，发散度小，稳定性好。
1.3 X射线谱由X射线装置发射出来的X射线一般包括两个部分：一部分是具有连续波长的X射线，称为连续谱；另一部分是由阳极金属材料成分决定的波长确定的特征X射线，称为特征谱。
X射线衍射仪XRD相关术语解释
X射线衍射仪(XRD)相关术语解释● 非相干散射当物质中的电子与原子之间的束缚力较小（如原子的外层电子）时，电子可能被X光子撞离原子成为反冲电子。
因反冲电子将带走一部分能量，使得光子能量减少，从而使随后的散射波波长发生改变。
这样一来，入射波与散射波将不再具有相干能力，成为非相干散射。
● 相干散射物质对X射线散射的实质是物质中的电子与X光子的相互作用。
当入射光子碰撞电子后，若电子能牢固地保持在原来位置上（原子对电子的束缚力很强），则光子将产生刚性碰撞，其作用效果是辐射出电磁波-----散射波。
这种散射波的波长和频率与入射波完全相同，新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射。
X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的。
● X射线管衍射用的X射线管实际上都属于热电子二极管，有密封式和转靶式两种。
前者最大功率不超过2.5KW，视靶材料的不同而异；后者是为获得高强度的X射线而设计的，一般功率在10KW以上。
● 密封式管这是最常使用的X射线管，它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。
壳体上有对X射线“透明”的X射线出射“窗孔”。
靶和灯丝不能更换，如果需要使用另一种靶，就需要换用另一只相应靶材的管子。
这种管子使用方便，但若灯丝烧断后它的寿命也就完全终结了。
密封式X射线管的寿命一般为1000—2000小时，它的报废往往并不是与因灯丝损坏，而是由于靶面被熔毁或因受到钨蒸气及管内受热部分金属的污染，致使发射的X射线谱线“不纯”而被废用。
● 可拆式管这种X射线管在动真空下工作，配有真空系统，使用时需抽真空使管内真空度达到10－5毫帕或更佳的真空度。
不同元素的靶可以随时更换，灯丝损坏后也可以更换，这种管的寿命可以说是无限的。
● 转靶式管这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却，即所谓旋转阳极X射线管，是目前最实用的高强度X射线发生装置。
管子的阳极设计成圆柱体形，柱面作为靶面，阳极需要用水冷却。
工作时阳极圆柱以高速旋转，这样靶面受电子束轰击的部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面，使受热面积展开，从而有效地加强了热量的散发。
本科生XRD讲解资料
注意问题：
1.必须是结晶态，可以判断非晶物的存在； 2. 固溶现象、类质同构、化学成份偏离等情况的存在，待分析样组成物
的衍射数据与PDF数据不一致。这个时候可考虑被检物相的结构特点， 允许有较大的偏差。
3.“似是而非”物质的物相鉴定,有关样品的成份、处理过程及其物理
化学性质资料对确定鉴定结论十分重要，同时也应充分利用其它实验 方法相配合。
一束X射线通过物质时，可分为三部分： 1. 一部分被散射； 2.一部分被吸收； 3.一部分透过物质继续沿原来的方向传播。
2.X射线在晶体中的衍射实质上是晶体中各原子散射波之间的干涉结果。
三：样品的制备
• 根据测试样品的类型，制备方法可分为以下三种：
（1）粉末样品制备； （粉末要求：干燥、在空气中稳定、粒度小20um。一般可以用研磨的方 法制备。） （2）块状样品制备； （测试面清洁平整、可装入直径为块状样品的要求：测试面清洁平整、 可装入直径为23mm的中空样品架，垂直于测试面的厚度不超过的中 空样品架，垂直于测试面的厚度不超过10mm。） （3）特殊样品制备： （极少量的微粉、非晶条带、液体样品等。） 制备方法：一般采用特殊低背景样品架，将微粉或液体在其单晶Si片 上均匀分散开即可。
二：X射线的相关原理
X射线的产生及其利用原理：
高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去动能。（1 ％左右）能量转变为X射线，（99％左右）能量转变成热能使物体温度升高 1：不可见，使荧光发光 2：通过物质不发生反射，折射率小n=1 3：穿透能力强 4：杀伤细胞，对人体有害。
1.X射线与物质相互作用时，产生各种不同的和复杂的过程。就其能量转换而言，
一：XRD的定义及其应用
XRD:
X射线衍射仪XRD相关术语解释
X射线衍射仪XRD相关术语解释X射线衍射仪（XRD）是一种用于研究物质的结构和组成的仪器。
为了更好地理解XRD的工作原理和结果，本文将介绍一些与XRD相关的术语和定义。
衍射衍射是一种物理现象，指波在遇到障碍物时发生弯曲和折射的过程。
在XRD中，衍射是指X射线入射到晶体上后在晶体中结合原子排布的规律产生散射，然后在不同角度形成的衍射条纹。
晶体晶体是指由规则排列的原子、离子或分子构成的固体物质，其维度通常为三维。
晶体的性质可通过X射线衍射技术进行研究，因为X射线的波长与晶体的晶格参数具有相近的尺度。
晶格晶格是指晶体中原子、离子或分子排列的规则网络。
晶格的每个节点上存在一个或多个原子。
XRD技术通过研究晶体的衍射图案以及衍射条纹之间的空间关系，可确定晶格的尺寸、形态和结构。
衍射角衍射角是X射线与样品距离方向之间的夹角。
在XRD实验中，样品通常放置在称为样品台的支架上，使X射线通过样品，并被一块稳定的探测器捕获。
然后，通过测量衍射角来分析样品的晶格结构。
衍射峰衍射峰是指衍射图案中的强度最大处，在XRD图谱中表示为一个特定的角度位置（例如2θ）。
衍射峰的强度与晶体中原子或分子的数量和位置有关。
2θ角2θ角是指XRD图谱中的一个角度值，表示X射线入射样品的角度与探测器之间的夹角。
因此，2θ角为衍射峰在XRD图谱上特定位置的参考角度。
峰宽峰宽是衍射峰的宽度，它可以反映晶体的结构性质。
峰宽越宽，晶体的结构就越不规则或越弱。
当晶体中的离子或原子排列更加规则时，峰宽会变窄。
因此，通过测量衍射峰的峰宽，有助于确定晶体的结构。
相对强度相对强度是指XRD图谱中每个衍射峰的强度相对于最强峰的强度。
相对强度对于确定晶体的结构、组分和粗糙度等方面具有重要意义。
峰位峰位是每个衍射峰的中心位置，表示材料的晶格间距离。
在XRD分析中，测量峰位可以确定晶格参数。
散射角散射角是X射线被物体遇到后偏转的角度。
在XRD中，散射角是指晶体中散射光线与入射光线之间的角度差异。
X射线衍射仪XRD相关术语解释
X射线衍射仪(XRD)相关术语解释● 非相干散射当物质中的电子与原子之间的束缚力较小（如原子的外层电子）时，电子可能被X光子撞离原子成为反冲电子。
因反冲电子将带走一部分能量，使得光子能量减少，从而使随后的散射波波长发生改变。
这样一来，入射波与散射波将不再具有相干能力，成为非相干散射。
● 相干散射物质对X射线散射的实质是物质中的电子与X光子的相互作用。
当入射光子碰撞电子后，若电子能牢固地保持在原来位置上（原子对电子的束缚力很强），则光子将产生刚性碰撞，其作用效果是辐射出电磁波-----散射波。
这种散射波的波长和频率与入射波完全相同，新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射。
X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的。
● X射线管衍射用的X射线管实际上都属于热电子二极管，有密封式和转靶式两种。
前者最大功率不超过2.5KW，视靶材料的不同而异；后者是为获得高强度的X射线而设计的，一般功率在10KW以上。
● 密封式管这是最常使用的X射线管，它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。
壳体上有对X射线“透明”的X射线出射“窗孔”。
靶和灯丝不能更换，如果需要使用另一种靶，就需要换用另一只相应靶材的管子。
这种管子使用方便，但若灯丝烧断后它的寿命也就完全终结了。
密封式X射线管的寿命一般为1000—2000小时，它的报废往往并不是与因灯丝损坏，而是由于靶面被熔毁或因受到钨蒸气及管内受热部分金属的污染，致使发射的X射线谱线“不纯”而被废用。
● 可拆式管这种X射线管在动真空下工作，配有真空系统，使用时需抽真空使管内真空度达到10－5毫帕或更佳的真空度。
不同元素的靶可以随时更换，灯丝损坏后也可以更换，这种管的寿命可以说是无限的。
● 转靶式管这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却，即所谓旋转阳极X 射线管，是目前最实用的高强度X射线发生装置。
管子的阳极设计成圆柱体形，柱面作为靶面，阳极需要用水冷却。
工作时阳极圆柱以高速旋转，这样靶面受电子束轰击的部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面，使受热面积展开，从而有效地加强了热量的散发。
XRD基本原理范文
XRD基本原理范文X射线衍射（X-ray diffraction, XRD）是一种常用的材料结构表征技术，通过测量物质对入射X射线的衍射现象，可以研究材料的晶体结构、晶体取向、晶格参数以及晶格缺陷等信息。
X射线衍射的基本原理是根据布拉格定律，当X射线入射到晶体上时，由于晶体的周期性结构，入射X射线会产生衍射现象，形成一系列衍射斑点。
通过测量衍射斑点的位置、强度和形状等信息，可以得到晶体的结构参数。
X射线衍射实验通常使用摄谱仪来进行，其中包含了X射线源、样品台、衍射器件和探测器等部分。
X射线源通常使用钨或铜靶，通过加热或电子轰击的方式产生X射线。
样品台是用来放置样品的平台，在实验过程中可以进行样品的旋转或倾斜调整，以改变入射角度和观察角度。
衍射器件一般为晶体或粉末样品，用来产生和接收X射线的衍射。
通常使用的晶体有单晶和多晶，单晶用于研究晶体的结构和取向，而多晶用于研究晶体的结构和缺陷。
探测器用来测量衍射的强度和位置，常见的有Geiger-Muller计数管、闪烁计数器和区域探测器等。
在实验过程中，首先调整入射角度和观察角度，使得入射X射线能够满足布拉格定律。
布拉格定律可以表示为：nλ = 2dsinθ，其中n是衍射的级数，λ是X射线的波长，d是晶面的晶格间距，θ是入射角度。
当入射角度满足布拉格定律时，对应的衍射斑点会出现在探测器上。
通过测量衍射斑点的位置和强度，可以得到晶格的结构参数。
衍射斑点的位置可以通过计算得到晶格常数，晶面间距以及晶体的晶体结构等信息。
衍射斑点的强度可以反映晶体的晶格缺陷和取向情况。
比如，晶体中的位错和晶界可以引起衍射斑点的分裂或扩大，而晶体的取向则会导致衍射斑点的分布不均匀。
X射线衍射在材料科学和矿物学等领域具有广泛的应用价值。
在材料科学领域，X射线衍射可以用来研究材料的晶体结构和相变行为，从而了解材料的力学性能和热力学性质。
在矿物学领域，X射线衍射可以用来鉴定和分类矿物样品，确定矿物的属相和晶体结构等信息。
XRD X射线衍射 简介
当X射线以掠角θ(入射角的余角)入射到某一点阵平面间距为d的原子面上时,在符合上式的条件下，将在反射方向上得到因叠加而加强的衍射线。布喇格定律简洁直观地表达了衍射所必须满足的条件。当 X射线波长λ已知时(选用固定波长的特征X射线)，采用细粉末或细粒多晶体的线状样品,可从一堆任意取向的晶体中，从每一θ角符合布喇格条件的反射面得到反射,测出θ后，利用布喇格公式即可确定点阵平面间距、晶胞大小和类型;根据衍射线的强度,还可进一步确定晶胞内原子的排布。这便是X射线结构分析中的粉末法或德拜-谢乐(Debye—Scherrer)法的理论基础。而在测定单晶取向的劳厄法中，所用单晶样品保持固定不变动（即θ不变）,以辐射束的波长作为变量来保证晶体中一切晶面都满足布喇格条件,故选用连续X射线束。如果利用结构已知的晶体，则在测定出衍射线的方向θ后,便可计算X射线的波长，从而判定产生特征X射线的元素。这便是X射线谱术,可用于分析金属和合金的成分。
定律由来
满足定律的条件
实际应用 应用价值
应用现状
X射线分析的新发展
展开 编辑本段布喇格定律
X射线介绍
X射线是一种波长很短(约为20～0.06┱)的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用电子束轰击金属“靶”产生的X射线中,包含与靶中各种元素对应的具有特定波长的X射线，称为特征（或标识）X射线。
应用现状
目前 X射线衍射(包括散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法。在金属中的主要应用有以下方面： 物相分析 是 X射线衍射在金属中用得最多的方面，分定性分析和定量分析。前者把对材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据相比较，确定材料中存在的物相；后者则根据衍射花样的强度，确定材料中各相的含量。在研究性能和各相含量的关系和检查材料的成分配比及随后的处理规程是否合理等方面都得到广泛应用。 精密测定点阵参数 常用于相图的固态溶解度曲线的测定。溶解度的变化往往引起点阵常数的变化；当达到溶解限后，溶质的继续增加引起新相的析出，不再引起点阵常数的变化。这个转折点即为溶解限。另外点阵常数的精密测定可得到单位晶胞原子数，从而确定固溶体类型；还可以计算出密度、膨胀系数等有用的物理常数。 取向分析 包括测定单晶取向和多晶的结构（见择优取向）。测定硅钢片的取向就是一例。另外，为研究金属的范性形变过程，如孪生、滑移、滑移面的转动等，也与取向的测定有关。 晶粒（嵌镶块）大小和微观应力的测定 由衍射花样的形状和强度可计算晶粒和微应力的大小。在形变和热处理过程中这两者有明显变化，它直接影响材料的性能。 宏观应力的测定 宏观残留应力的方向和大小，直接影响机器零件的使用寿命。利用测量点阵平面在不同方向上的间距的变化，可计算出残留应力的大小和方向。 对晶体结构不完整性的研究 包括对层错、位错、原子静态或动态地偏离平衡位置，短程有序，原子偏聚等方面的研究（见晶体缺陷）。 合金相变 包括脱溶、有序无序转变、母相新相的晶体学关系，等等。 结构分析 对新发现的合金相进行测定，确定点阵类型、点阵参数、对称性、原子位置等晶体学数据。 液态金属和非晶态金属 研究非晶态金属和液态金属结构，如测定近程序参量、配位数等。 特殊状态下的分析 在高温、低温和瞬时的动态分析。 此外，小角度散射用于研究电子浓度不均匀区的形状和大小,X射线形貌术用于研究近完整晶体中的缺陷如位错线等，也得到了重视。
XRD的基本知识
X射线发生器
X射线多晶衍射仪的X射线发生器由X射线管、高压发生器、管 压和管流稳定电路以及各种保护电路部分组成。 现代衍射用的X射线管都属于热电子二极管，有密封式和转靶 式两种。前者最大功率在2.5kw以内，视靶材料的不同而异； 后者是为了获得高强度X射线而设计的，一般功率在10kw以上， 目前常用的有9kw、12kw和18kw几种。 X射线管实质上是一个真空二极管，给阴极加上一定的电流被 加热时，便能放出热辐射电子。在数万伏特高压电场的作用下， 这些电子被加速并轰击阳极。阳极又称为靶，是使电子突然减 速和发射X射线的地方。常用的阳极材料有Cr、Fe、Co、Ni、 Cu、Mo、Ag、W等。现在最常用的是Cu靶。
多晶X射线衍射仪的基本原理与构造
X射线衍射仪分为单晶衍射仪和多晶衍射仪两种。单晶衍射仪 的被测对象为单晶体试样，主要用于确定未知晶体材料的晶体 结构。多晶衍射仪也称粉末衍射仪，被测对象通常为粉末、多 晶体金属或高聚物等块体材料。 多晶衍射仪主要有4部分组成： ①X射线发生器——产生X射线的装置 ②测角仪——测量角度2θ的装置 ③X射线探测器——测量X射线强度的计数装置 ④X射线系统控制装置——数据采集系统和各种电气系统、保 护系统。
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X射线的产生
X射线的产生可以有多种方式。常规X射线衍射仪器所 配备的X射线发生器，都是通过高速电子流轰击金属靶 的方式获得X射线，对于那些特殊的研究工作可以利用 同步辐射X射线源。
XRD的基本原理
当一束X射线照射到晶体上时，首先被电子所散射，每个 电子都是一个新的辐射波源，向空间辐射出与入射波同频 率的电磁波。在一个原子系统中主要是考虑电子间的相互 干涉作用，所有电子的散射波都可以近似看作是由原子中 心发出的。因此，把每个晶体中每个原子都看成是一个新 的散射波源，它们各自向空间辐射与入射波同频率的电磁 波。由于这些散射波之间的干涉作用，使得空间某些方向 的波始终保持相互叠加，于是在这个方向可以观测到衍射 线，而在另一些方向上的波始终是相互抵消的，于是就没 有衍射线产生。所以，X射线在晶体中的衍射现象，实质 上是大量的原子散射波相互干扰的结果。
X射线衍射仪(XRD)相关参数
X射线衍射仪(XRD)相关参数·步进扫描试样每转动一步（固定的）就停下来，测量记录系统开始测量该位置上的衍射强度。
强度的测量Δθ也有两种方式：定时计数方式和定数计时方式。
然后试样再转过一步，再进行强度测量。
如此一步步进行下去，完成指定角度范围内衍射图的扫描。
用记录仪记录衍射图时，采用步进扫描方式的优点是不受计数率表RC的影响，没有滞后及RC的平滑效应，分辨率不受RC影响；尤其它在衍射线强度极弱或背底很高时特别有用，在两者共存时更是如此。
因为采用步进扫描时，可以在每个角θ处作较长时间的计数测量，以得到较大的每步总计数，从而可减小计数统计起伏的影响。
步进扫描一般耗费时间较多，因而须认真考虑其参数。
选择步进宽度时需考虑两个因素：一是所用接收狭缝宽度，步进宽度至少不应大于狭缝宽度所对应的角度；二是所测衍射线线形的尖锐程度，步进宽度过大则会降低分辨率甚至掩盖衍射线剖面的细节。
为此，步进宽度不应大于最尖锐峰的半高度宽的1/2。
但是，也不宜使步进宽度过小。
步进时间即每步停留的测量时间，若长一些，可减小计数统计误差，提高准确度与灵敏度，但将损失工作效率。
·定速连续扫描试样和接收狭缝以角速度比1:2的关系匀速转动。
在转动过程中，检测器连续地测量X射线的散射强度，各晶面的衍射线依次被接收。
计算机控制的衍射仪多数采用步进电机来驱动测角仪转动，因此实际上转动并不是严格连续的，而是一步一步地（每步0.0025°）跳跃式转动，在转动速度较慢时尤为明显。
但是检测器及测量系统是连续工作的。
连续扫描的优点是工作效率较高。
例如以2每θ分钟转动4°的速度扫描，扫描范围从20～80°的衍射图15分钟即可完成，而且也有不错的分辨率、灵敏度和精确度，因而对大量的日常工作（一般是物相鉴定工作）是非常合适的。
但在使用长图记录仪记录时，记录图会受到计数率表RC的影响，须适当地选择时间常数。
·脉冲计数率在衍射仪方法中，X射线的强度用脉冲计数率表示，单位为每秒脉冲数（cps）。
X射线粉末衍射仪
X 射线粉末衍射仪X-ray diffraction (XRD)X 射线粉末衍射型号：X’Pert Pro Super X 射线衍射仪(PANalytical 公司) 主要技术参数:X 射线发生器： 30KW / 60KV . 陶瓷X 光管： 2.2kW (Cu 靶). 电压、电流稳定度： ±0.03%.测角仪精确度： ±0.001°（光学编码）. 索拉(Soller)狭 缝： 标准0.04rad. 发散狭缝： 1°, 1/2°, 1/4 °.探测器： X’Celerator 超能阵列探测器.XRD 基本原理：Ｘ射线粉末衍射仪（XRD)是利用X 光管产生的特征Ｘ射线按不同的角度 照射到样品表面，产生不同角度的衍射线，用辐射探测器接收衍射线的X 线光子，经测量电路放大处理后在显示或记录装置上给出精确的衍射线位置、强度和线形等衍射数据。
根据峰的位置和强度结合ＰＤＦ检索卡从而确定材料的晶体结构，获得物相分析。
(1) X 射线的产生：高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去动能，其中一小部分（1％左右）能量转变为X 射线的能量产生X 射线，而绝大部分（99％左右）能量转为热能。
(2) X 射线衍射原理――布拉格方程：2d sin θ= n λ式中：d 为相邻的两个平行晶面之间的距离，称为晶面间距；θ 为入射线或反射线与反射面的夹角，称为掠射角或半衍射角； n 为整数，称为反射级数； λ为X 射线波长。
(3) XRD 光路图：应用范围：X - 射线粉末（多晶）衍射仪，广泛用于无机物、部分有机物、高分子、药物、矿物等多晶样品的分析。
可进行物相定性、晶粒度测定、结晶度测定、晶型鉴别及其它参数测定。
实例：XRD Analysis Report1. Sample Information:Sample: LiCoO 2Client: Xian Haiyan Submit Date: 2006-12-26 Vendor No.: ZGCL300-A Lot. No.: ZCL4061008Sample Qty: 12. Test Condition:instrument X'pert pro scan speed 0.216°/s volt/current 40kv/30mA incident slit 1 ° /2° step size 0.033° diffraction slit 6.6mm scan step time 19.69s Target Cu3. Test Results:P eak ListP os.[°2Th.] Height[cts] FWHM[°2Th.] d-spacing[Å] Rel.Int.[%] h k l 18.9478 25065.12 0.0816 4.67987 100.00 0 0 3 37.4061 5333.86 0.0853 2.40220 21.28 38.4309 2304.44 0.0603 2.34047 9.19 39.0787 2072.17 0.0713 2.30315 8.2745.2363 11295.71 0.0856 2.00292 45.07 1 0 4 49.4554 1881.15 0.0792 1.84147 7.51 59.1375 881.90 0.0942 1.56099 3.52 59.6226 2585.05 0.0794 1.54944 10.31 65.4474 2914.51 0.0868 1.42493 11.6366.3546 2683.16 0.0842 1.40763 10.70 1 1 0 69.6973 2166.05 0.0800 1.34807 8.64 82.3001 1390.51 0.0837 1.17061 5.55 83.9504 1136.56 0.1335 1.15175 4.534. Conclusion:(1) Matched in Highscore , the powder is LiCoO 2 (α=β=90°;γ=120°;Crystal system=Rhombohedral ; Space group=R-3m)(2) By fitting and calculating: 003peak, 2θ=18.9478°, 100%:a=b(Å) c(Å) LiCoO 2 2.8153 14.0396 Standard Parameters 2.8166 14.0520Tested by: C ally Approved by: JLP o s ition [?T h e ta ]C o u n ts 01000020000。
XRD答疑
什么是物相？物相，简称为相，它是有某种晶体结构并能用化学式表征其化学成分（或有一定的成分范围）的固体物质。
化学成分不同的是不同的物相，化学成分相同而内部结构不同的，也是不同的物相。
例如，同样是铁，它能以晶体结构为体心立方结构的Fe、也能以面心立方结构的Fe、还能以体心立方结构的高温Fe，这3种物相形式存在。
随着近代材料科学的迅猛发展，物相的含义不断地扩大。
XRD是什么，XRD是什么意思？XRD是什么意思？XRD是英文X-ray diffraction或者X-Ray Diffractometer 的缩写，即X射线衍射，或X射线衍射仪。
我们经常也把X射线衍射分析技术也直接称为XRD分析，或简称为XRD。
XRD分析手段有很2种，分单晶X射线衍射法，多晶X射线衍射法。
对应地，所用的XRD设备，也分为单晶衍射仪和多晶衍射仪。
什么是X射线，x射线是什么波？X射线，又叫X光，英文简称X-ray，是一种电磁波。
它的波长介于紫外线和伽玛射线之间，它的波长分布在可见光之外，因此肉眼无法观察到。
常用的X射线波长分布在0.5埃~2.5埃。
正因为它是一种电磁波，因此它与无线电波、红外线、可见光、伽玛射线等，没有本质区别，只是波长不同而已。
∙X射线既然是一种波，因此在特定条件下，会产生X射线干涉和衍射现象，也可以用频率、波长来表征；∙X射线还具有料子性，它能产生光电效应、荧光辐射和康普顿散射等现象。
因此我们可以把X射线看成是一个个的光子（光量子），每一个光子都具有特定的能量。
光子数量可以由光电计数器（一种传感器）捕获。
∙用于金属探伤的X-ray波长一般在0.05埃~1.0埃之间或更短，因为当X-ray波长愈短时，光子能量就愈大，x-ray的穿透能力就愈强，可以检测更厚、更重的材料。
因此有时，我们把波长短的X射线为硬X射线，反之则称为软X射线。
X射线衍射图或衍射图谱X射线衍射图，或者说，衍射图谱是如何产生的？当一束X射线照射到一个晶体时，会受到晶体中原子的散射，而散射波就好像是从原子中心发出，每个原子中心发出的散射波又好比一个源球面波。
X射线衍射仪(XRD)
X 射线衍射仪（XRD ）1、X 射线衍射仪（XRD ）原理当一束单色 X 射线照射到晶体上时，晶体中原子周围的电子受X 射线周期变化的电场作用而振动，从而使每个电子都变为发射球面电磁波的次生波源。
所发射球面波的频率与入射的X 射线相一致。
基于晶体结构的周期性，晶体中各个原子（原子上的电子）的散射波可相互干涉而叠加，称之为相干散射或衍射。
X 射线在晶体中的衍射现象，实质上是大量原子散射波相互干涉的结果。
每种晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。
根据上述原理，某晶体的衍射花样的特征最主要的是两个：（1）衍射线在空间的分布规律；（2）衍射线束的强度。
其中，衍射线的分布规律由晶胞大小，形状和位向决定，衍射线强度则取决于原子的品种和它们在晶胞的位置，因此，不同晶体具备不同的衍射图谱。
在混合物中，一种物质成分的衍射图谱与其他物质成分的存在与否无关，这就是利用X 射线衍射做物相分析的基础。
X 射线衍射是晶体的“指纹”，不同的物质具有不同的X 射线衍射特征峰值(点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或分子的数目、位置等)，结构参数不同则X 射线衍射线位置与强度也就各不相同，所以通过比较X射线衍射线位置与强度可区分出不同的物质成分。
布拉格方程，其中n 为衍射级数图1.1 布拉格衍射示意图布拉格方程反映的是衍射线方向和晶体结构之间的关系。
对于某一特定的晶体而言，只有满足布拉格方程的入射线角度才能够产生干涉增强，才会出现衍射条纹，这就是XRD 谱图的根本意义所在。
对于晶体材料，当待测晶体与入射束呈不同角度时，那些满足布拉格衍射的晶面就会被检测出来，体现在X 射线衍射（XRD ）图谱上就是具有不同的衍射强度的衍射峰。
对于非晶体材料，由于其结构不存在晶体结构中原子排列的长程有序，只是在几个原子范围内存在着短程有序，故非晶体材料的X 射线衍射（XRD ）图谱为一些漫散射馒头峰。
n λ=2dsin θ应用已知波长的X射线来测量θ角，从而计算出晶面间距d，这是用于X射线结构分析；另一个是应用已知d的晶体来测量θ角，从而计算出特征X射线的波长，进而可在已有资料中查出试样中所含的元素。
XRD名词
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X射线衍射仪(XRD)相关术语解释
⚫ 非相干散射
当物质中的电子与原子之间的束缚力较小（如原子的外层电子）时，电子可能被X光子撞离原子成为反冲电子。
因反冲电子将带走一部分能量，使得光子能量减少，从而使随后的散射波波长发生改变。
这样一来，入射波与散射波将不再具有相干能力，成为非相干散射。
⚫ 相干散射
物质对X射线散射的实质是物质中的电子与X光子的相互作用。
当入射光子碰撞电子后，若电子能牢固地保持在原来位置上（原子对电子的束缚力很强），则光子将产生刚性碰撞，其作用效果是辐射出电磁波-----散射波。
这种散射波的波长和频率与入射波完全相同，新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射。
X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的。
⚫X射线管
衍射用的X射线管实际上都属于热电子二极管，有密封式和转靶式两种。
前者最大功率不超过2.5KW，视靶材料的不同而异；后者是为获得高强度的X射线而设计的，一般功率在10KW以上。
⚫ 密封式管
这是最常使用的X射线管，它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。
壳体上有对X射线“透明”的X射线出射“窗孔”。
靶和灯丝不能更换，如果需要使用另一种靶，就需要换用另一只相应靶材的管子。
这种管子使用方便，但若灯丝烧断后它的寿命也就完全终结了。
密封式X射线管的寿命一般为1000—2000小时，它的报废往往并不是与因灯丝损坏，而是由于靶面被熔毁或因受到钨蒸气及管内受热部分金属的污染，致使发射的X射线谱线“不纯”而被废用。
⚫ 可拆式管
这种X射线管在动真空下工作，配有真空系统，使用时需抽真空使管内真空度达到10－5毫帕或更佳的真空度。
不同元素的靶可以随时更换，灯丝损坏后也可以更换，这种管的寿命可以说是无限的。
⚫ 转靶式管
这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却，即所谓旋转阳极X射线管，是目前最实用的高强度X射线发生装置。
管子的阳极设计成圆柱体形，柱面作为靶面，阳极需要用水冷却。
工作时阳极圆柱以高速旋转，这样靶面受电子束轰击的部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面，使受热面积展开，从而有效地加强了热量的散发。
所以，这种管的功率能远远超过前两种管子。
对于铜或钼靶管，密封式管的额定功率，目前只能达到2 KW左右，而转靶式管最高可达90 KW。
⚫ 粉末衍射仪
粉末衍射仪是目前研究粉末的X射线衍射最常用而又最方便的设备。
它的光路系统设计采用聚焦光束型的衍射几何，一般使用普通的NaI(Tl)闪烁检测器或正比计数管检测器以电子学方法进行衍射强度的测量；衍射角的测量则通过一台精密的机械测角仪来实现。
⚫ 测角仪
是粉末衍射仪上最精密的机械部件，用来精确测量衍射角。
⚫ 发散狭缝
测角仪上用来限制发散光束的宽度。
发散狭缝的宽度决定了入射X射线束在扫描平面上的发散角。
⚫ 接收狭缝
测角仪上用来限制所接收的衍射光束的宽度。
接收狭缝是为了限制待测
角度位置附近区域之外的X射线进入检测器，它的宽度对衍射仪的分辨能力、线的强度以及峰高/背底比有着重要的影响作用。
⚫ 防散射狭缝
测角仪上用来防止一些附加散射（如各狭缝光阑边缘的散射，光路上其它金属附件的散射）进入检测器，有助于减低背景。
防散射狭缝是光路中的辅助狭缝，它能限制由于不同原因产生的附加散射进入检测器。
例如光路中空气的散射、狭缝边缘的散射、样品框的散射等等。
此狭缝如果选用得当，可以得到最低的背底，而衍射线强度的降低不超过2％。
如果衍射线强度损失太多，则应改较宽的防散射狭缝。
⚫Sollar狭缝
测角仪上一组平行薄金属片光阑，由一组平行等间距的、平面与射线源焦线垂直的金属薄片组成，用来限制X射线在测角仪轴向方向的发散，使X射线束可以近似的看作仅在扫描圆平面上发散的发散束。
⚫ 脉冲计数率
在衍射仪方法中，X射线的强度用脉冲计数率表示，单位为每秒脉冲数（cps）。
检测器在单位时间输出的平均脉冲数，直接决定于检测器在单位时间接收的光子数。
如果检测器的量子效率为100%，而系统（放大器和脉冲幅度分析器等）又没有计数损失（漏计），那么每秒脉冲数便是每秒光子数。
⚫ 能量分辨
是指检测器接收某一能量的量子（某一波长射线的光量子），所输出脉冲信号的平均幅度与入射量子的能量成正比的特性。
⚫ 闪烁检测器
是各种晶体X射线衍射工作中通用性能最好的检测器。
它的主要优点是：对于晶体X射线衍射使用的X射线均具有很高甚至达到100%的量子效
率；使用寿命长，稳定性好；此外，它和PC一样，具有很短的分辨时间（10-7秒数量级），因而实际上不必考虑由于检测器本身的限制所带来的计数损失；它和PC一样，对晶体衍射工作使用的软X射线也有一定的能量分辨本领。
因此通常X射线粉末衍射仪配用的是闪烁检测器。
⚫ 定速连续扫描
粉末衍射仪的一种工作方式（扫描方式），最常用。
试样和接收狭缝以角速度比1:2的关系匀速转动。
在转动过程中，检测器连续地测量X射线的散射强度，各晶面的衍射线依次被接收。
计算机控制的衍射仪多数采用步进电机来驱动测角仪转动，因此实际上转动并不是严格连续的，而是一步一步地（每步0.0025°）跳跃式转动，在转动速度较慢时尤为明显。
但是检测器及测量系统是连续工作的。
连续扫描的优点是工作效率较高。
例如以2θ每分钟转动4°的速度扫描，扫描范围从20～80°的衍射图15分钟即可完成，而且也有不错的分辨率、灵敏度和精确度，因而对大量的日常工作（一般是物相鉴定工作）是非常合适的。
但在使用长图记录仪记录时，记录图会受到计数率表RC的影响，须适当地选择时间常数。
⚫ 步进扫描
粉末衍射仪的一种工作方式（扫描方式）。
试样每转动一步（固定的Δθ）就停下来，测量记录系统开始测量该位置上的衍射强度。
强度的测量也有两种方式：定时计数方式和定数计时方式。
然后试样再转过一步，再进行强度测量。
如此一步步进行下去，完成指定角度范围内衍射图的扫描。
用记录仪记录衍射图时，采用步进扫描方式的优点是不受计数率表RC的影响，没有滞后及RC的平滑效应，分辨率不受RC影响；尤其它在衍射线强度极弱或背底很高时特别有用，在两者共存时更是如此。
因为采用步进扫描时，可以在每个θ角处作较长时间的计数测量，以得到较大的每步总计数，从而可减小计数统计起伏的影响。
步进扫描一般耗费时间较多，因而须认真考虑其参数。
选择步进宽度时需考虑
两个因素：一是所用接收狭缝宽度，步进宽度至少不应大于狭缝宽度所对应的角度；二是所测衍射线线形的尖锐程度，步进宽度过大则会降低分辨率甚至掩盖衍射线剖面的细节。
为此，步进宽度不应大于最尖锐峰的半高度宽的1/2。
但是，也不宜使步进宽度过小。
步进时间即每步停留的测量时间，若长一些，可减小计数统计误差，提高准确度与灵敏度，但将损失工作效率。
⚫ 能量色散型X射线衍射仪
半导体固体检测器（SSD）是一种具有极高能量分辨本领的射线强度检测器，能用来测量软X射线的能量和波长。
能量色散型X射线衍射仪（EDXRD）是一种以SSD为基础的一种新型衍射仪，使用连续波长的X射线照射样品，在一个固定的角度位置测量衍射线的波长谱，从而计算各衍射晶面的间距d值。
EDXRD也是一种高速多晶衍射设备。
⚫ 位敏正比检测器衍射仪
位敏正比检测器（PSPC）是一种新型射线检测器。
它不仅能进行粒子计数测量，而且通过与它配合的一套时间分析系统能够同时得到粒子进入检测器窗口的位置坐标。
因此用PSPC进行测量可以获得如用感光软片进行记录时同样丰富的信息。
PSPC得到的信息直接实时地由计算机系统进行处理，能立即得到实验结果。
应用PSPC已经成功地发展了一种新型的衍射仪——PSPC衍射仪，它能对整个可测量范围内的衍射进行同时记录，是一种高速多晶衍射设备，特别适用于跟踪动态过程的衍射研究。
⚫ 微区衍射仪
微区衍射仪是按平行光束型衍射几何设计的，使用特殊的大窗口闪烁检测器或环形窗口的正比检测器。
工作时，检测器沿入射线方向移动，通过固定直径的环形狭缝对各衍射锥面的总强度依次地进行测量。
由于它使用细平行光束，故能对样品的一个微区（直径可小至30μm）进行衍射分析。