X光实验LiF晶体晶面间距测量改进
X射线激光干涉对晶体精密测量
X射线激光干涉对晶体精密测量张超;茆慧玲【摘要】Based on the advantages of short X-ray laser pulse,excellence monochromaticity,high energy and superior coherence,X-ray laser interferometry is proposed to measure crystal structures and defects in this paper.As the X-ray laser apparatus wavelength of the order of 10-10m,high-precision measurement can be realized.In addition,X-ray laser measurement of crystal devices system,defective crystal measurement model and crystal parameter measurement model are provided in this paper.%基于X射线激光脉冲短、单色性好、能量高而且相干程度高的优点,本文从理论上提出X射线激光干涉用于对晶体结构及缺陷的测量.由于X射线激光波长量级为10-10m,因此可实现高精密测量.此外,本文给出了X射线激光测量晶体的装置、缺陷晶体的测量模型和晶体参量的测量模型.【期刊名称】《光散射学报》【年(卷),期】2017(029)004【总页数】4页(P372-375)【关键词】X射线激光;干涉;精密测量;模型【作者】张超;茆慧玲【作者单位】浙江大学地球科学学院,杭州310027;浙江大学物理系,杭州310027【正文语种】中文【中图分类】O431912年4月,劳厄等将晶体看作光栅,发现了晶体的X射线衍射[1]。
1912年10月布拉格父子用X射线对晶体进行研究,并且提出了晶体的布拉格方程[2-3],这为晶体微观结构的认识奠定了基础。
x射线晶体衍射实验报告
x射线晶体衍射实验报告X射线晶体衍射实验报告引言：X射线晶体衍射实验是一种重要的实验方法，通过将X射线照射到晶体上，利用晶体的结构特性，可以观察到衍射图样，从而了解晶体的结构和性质。
本文将介绍X射线晶体衍射实验的原理、实验装置和实验结果，并分析实验中的一些问题和改进方法。
一、实验原理X射线晶体衍射是基于布拉格方程的原理。
当X射线照射到晶体上时，晶体中的原子会对X射线进行散射，形成衍射波。
根据布拉格方程，衍射波的相位差与入射波的入射角、晶格常数和衍射角有关。
通过测量衍射角和入射角的关系，可以计算出晶格常数和晶体结构的一些信息。
二、实验装置实验中使用的装置主要包括X射线发生器、单晶样品、衍射仪和探测器。
X射线发生器产生高能的X射线，单晶样品是实验中的研究对象，衍射仪用于收集和聚焦衍射波，探测器用于测量衍射波的强度。
三、实验步骤1. 准备工作：调整X射线发生器的参数，使其产生适合实验的X射线能量。
选择合适的单晶样品，并将其固定在衍射仪上。
2. 调整衍射仪：通过调整衍射仪的入射角和出射角，使得衍射波能够被探测器收集到。
3. 开始实验：打开X射线发生器，照射X射线到单晶样品上。
同时，探测器开始测量衍射波的强度。
4. 数据处理：根据探测器测得的衍射波强度，计算出衍射角，并绘制衍射图样。
5. 结果分析：根据衍射图样，计算出晶格常数和晶体结构的一些信息，并与已知数据进行对比。
四、实验结果在实验中，我们选择了某晶体样品进行研究。
通过测量和计算，得到了该晶体的衍射图样和晶格常数。
通过与已知数据对比，我们确认了该晶体的结构和性质。
五、问题与改进在实验过程中，我们遇到了一些问题，并提出了一些改进方法。
首先，由于X射线的能量和强度有限，可能会导致衍射图样的强度较弱，影响数据的准确性。
为了解决这个问题，可以尝试增加X射线的能量和强度，或者使用更灵敏的探测器。
其次，实验中的样品制备和固定也需要一定的技巧和经验，可以通过改进样品制备方法和优化固定装置来提高实验效果。
本科：晶体X射线衍射实验报告(参考格式)解析
（3）衍射光路
2、物相定性分析
1）每一物相具有其特有的特征衍射谱，没有任何两种物相的衍射谱是完全相同的。2)记录已知物相的衍射谱，并保存为PDF文件。3)从PDF文件中检索出与样品衍射谱完全相同的物相。4)多相样品的衍射谱是其中各相的衍射谱的简单叠加，互不干扰，检索程序能从PDF文件中检索出全部物相。
衍射线积分强度公式：在考虑了原子热振动和试样吸收对衍射线强度的影响之后， ；衍射线的相对积分强度即用五个强度因子的乘积表示， ；当精确度要求不高时，可以认为温度因子和角度因子的作用大致可以相互抵消，在这种情况下，衍射线的相对积分强度可简化为 ，可以根据查阅手册和资料对相应的物质运用上述的公式进行精细的计算。
第一种Co：Wt%=45.1%;第二种Co:Wt%=54.9%。
3点阵常数精确测定结果
六结果与讨论
本实验采用的X射线衍射仪是按着晶体对X射线衍射的几何原理设计制造的衍射实验仪器。它的基本原理是布拉格方程2dsinθ=nλ,确定了一组相互对应的θ和λ，就可以求出相应的d值。X射线衍射仪基本组成包括：X射线发生器、衍射测角仪、辐射探测器、测量电路以及控制操作和运行软件的电子计算机系统。测角仪是X射线衍射仪的核心组成部分。但是当干涉指数互质时，干涉面就代表一族真实的晶面。但是存在系统消光和结构消光，并非所有满足布拉格方程的干涉面都有对应的衍射条纹，比如金刚石型结构属于面心立方布拉菲点阵，凡是H、K、L为同性数的反射面均不能产生衍射线，其晶胞中有八个原子，分别属于两类等同点，比一般的面心立方结构多出四个原子，因此存在附加的结构消光条件。
X射线法测石盐的晶面间距实验报告
姓名：袁丽班级：12研4班学号：12080500166X射线法测石盐的晶面间距一．实验目的1.了解x射线粉末衍射仪的演变历程；2.掌握x射线衍射仪测粉末试样的基本原理和步骤；3.学会利用布拉格方程计算无机物的晶面间距。
二．实验原理1．X射线粉末衍射仪的基本原理1912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。
这就是X射线衍射的基本原理。
X光机线路示意图2．布拉格方程的导出布拉格定律是应用起来很方便的一种衍射几何规律的表达形式。
用布拉格定律描述X 射线在晶体中的衍射几何时，是把晶体看作是由许多平行的原子面堆积而成，把衍射线看作是原子面对入射线的反射。
图1 同一束平行光在不同原子上衍射的光程差如图1所示，当一束平行的X 射线以θ角投射到一个原子面上时，其中任意两个原子A 、B 的散射波在原子面反射方向上的光程差为：0cos cos =-=-=θθδAB AB AD CB (1)这就说明A 、B 两原子散射波在原子面反射方向上是干涉加强的。
由于A 、B 的任意性，所以一个原子面对X 射线的衍射可以在形式上看成为原子面对入射线的反射。
图2 布拉格方程的推导对于多层原子面，干涉加强的条件是晶体中任意相邻两个原子面上的原子散射波在原子面反射方向的光程差为波长的整数倍。
由图2可得θδsin 2d BF EB =+= (2)所以，干涉加强的条件为λθn d =s i n2 (3) θ为入射线或反射线与反射面的夹角，称为布拉格角。
这就是布拉格方程。
三.实验材料：D-MAX 型X 射线衍射仪 食盐晶体四.实验步骤1.参数的选择 管压管流 X 光管 DS 狭缝 RS 狭缝 SS 狭缝 扫描速度 采样间隔 扫面方式 40KV 50mA 铜 1° 0.15mm 1° 6°/min 1° 连续2.样品的制备本实验测定的是石盐晶体。
测定氟化锂LiF晶体的晶面间距-复旦大学物理教学中心
2
- - )=k 2d 0sin( + )=k
→
d>d 0
d增大可能是由晶体表面不平引起的
实验结果与讨论
• 经计算，发现两种方法测得的LiF的晶面间距基本 相等，并且在方法二中两对k线计算得到的晶面间 距基本相等，很好地验证了布拉格公式。 • 通过布拉格公式，可以测定晶体的晶面间距d。反 之，用一已知d的标准晶体可以测量X射线的波长λ, 从而可得出物质所含元素。
Thank You~!
参考文献
• 《近代物理实验补充讲义》，2011 • 《材料分析（二）》，复旦大学材料科学系 • 《原子物理学（第三版）》，杨福家，高等教育出 版社，2000 • 《固体物理基础（第二版）》，阎守胜，北京大学 出版，2003 • LEYBOLD physics leaflets P7.1.2.1，P6.3.3.1，P6.3.3.7
理论值 d0 0.2014 nm
误差分析
假设是因为晶体表面不平 晶体表面水平时入射角为 0 晶体表面不平时（假设相对 于水平面倾斜角度 ） 入射角为
k AE d BE d 0
2DE k 2AEcos(
2
- ) k 2d sin k
2CE k 2BEcos(
X光系列实验
——测定氟化锂(LiF)晶体的晶面间距
09300300058 李桑筱
实验目的
本实验要求利用德国莱宝公司的X射线实验 仪及其附件，做一系列实验。初步了解X光 的产生原理 、特性、X光与物质的相互作 用以及X光的应用，并提高独立从事研究的 能力。
实验原理
轫致辐射
实验原理
X射线在原子面AA、BB上的衍射
测定晶体的晶面间距
测定晶体的晶面间距—— X射线衍射法（布拉格法）一、前言X射线的波长非常短，与晶体的晶面间距基本上在同一数量级。
因此，若把晶体的晶面间距作为光栅，用X射线照射晶体，就有可能产生衍射现象。
科学家们深入研究了X射线在晶体中的衍射现象，得出了著名的劳厄晶体衍射公式、布拉格父子的布拉格定律等等。
在他们的带领下，人们的视野深入到了晶体的内部，开辟了X射线理论和应用的广阔天地。
他们也因自己的卓越研究，都获得了诺贝尔奖。
今天，X射线的衍射原理和方法在物理、化学、地质学、生命科学、……、尤其是在材料科学等各个领域都有了成熟的应用，而且仍在继续兴旺发展，特别是在材料的微观结构认识与缺陷分析上仍在不断揭示新的奇妙现象，正吸引着科学家们致力于开创新的理论突破！二、实验目的：1）掌握X射线衍射仪分析法（衍射仪法）的基本原理和方法；2）了解Y-2000型Ｘ射线衍射仪的结构、工作原理和使用方法。
三、实验原理1912年英国物理学家布拉格父子（W. H. Bragg & W. L. Bragg）通过实验，发现了单色X射线与晶体作用产生衍射的规律。
利用这一规律，发明了测定晶格常数（晶面间距）d的方法，这一方法也可以用来测定X射线的波长λ 。
在用X射线分析晶体结构方面，布拉格父子作出了杰出贡献，因而共同获得1915年诺贝尔物理学奖。
晶面间距与X射线的波长大致在同一数量级。
当用一束单色X射线以一定角度θ照射晶体时，会发生什么现象呢？又有何规律呢？见图1：图1 晶体衍射原理图用单色X射线照射晶体：1）会象可见光照射镜面一样发生反射，也遵从反射定律：即入射线、衍（反）射线、法线三线共面；掠射角θ 与衍射角相等。
2）但也有不同：可见光在0°~180° 都会发生反射，X射线却只在某些角度有较强的反射，而在其余角度则几乎不发生反射，称X射线的这种反射为“选择反射”。
选择性反射实际上是X射线1与X射线2 互相干涉加强的结果，如图1（b）所示。
X光系列实验报告
X 光系列实验报告本次共做了调校测角器的零点，测定LiF 晶体的晶面间距，测定X 光在铝中的衰减系数，并验证朗伯定律和普朗场常数h 的测定。
通过做一系列的实验，从而对X 射线的产生、特点、原理和应用有较深刻的认识，提高自己的实验能力并提高独立从事研究工作的能力。
本次分别写了X 光在铝中的衰减系数，并验证朗伯定律和普朗克常数h 的测定的实验报告。
实验一、测定X 光在铝中的衰减系数，并验证朗伯定律 一、实验的目的和意义通过本实验了解X 射线的基础知识，学习X 射线仪的一般操作；掌握X 射线的衰减与吸收体材料和厚度的关系，训练实验技能和实验素养。
二、实验原理和设计思想X 射线穿过物质之后，强度会衰减，这是因为X 射线同物质相互作用时经历各种复杂的物理、化学过程，从而引起各种效应转化了入射线的部分能量。
X 射线穿过物质时要减弱，减弱的大小取决于材料的厚度和密度。
在同一介质里不同波长的射线减弱的程度不同。
满足： 0e dI I μ-=⋅ 本实验研究X 射线衰减于吸收体材料和厚度的关系。
假设入射线的强度为R0，通过厚度dx 的吸收体后 ，由于在吸收体内受到“毁灭性”的相互作用，强度必然会减少，减少量dR 显然正比于吸收体的厚度dx ，也正比于束流的强度R ，若定义μ为X 射线通过单位厚度时被吸收的比率，则有-dR=μR dx 考虑边界条件并进行积分，则得： R=R0e^(-μx） 透射率T=R/R0,则得：T=e^(-μx)或lnT=-μx 式中μ称为线衰减系数，x 为试样厚度。
我们知道，衰减至少应被视为物质对入射线的散射和吸收的结果，系数μ应该是这两部分作用之和。
但由于因散射而引起的衰减远小于因吸收而引起的衰减，故通常直接称μ为线吸收系数，而忽略散射的部分。
三、实验内容与步骤设置高压U=35KV, 设置电流I=0.02mA,设置步长Δβ=0.1o 设置Δt=3s,下限角为6o，上限角为70o。
将铝板底板端部插入原来靶台的支架，置传感器于0位，按下TARGET 键，然后再按SCAN 。
tem测量晶格间距 技巧 误差
测量晶格间距是固体物理研究中的重要课题，精准的晶格间距测量技术是实现材料结构表征的基础。
在实际的测量过程中，由于各种因素的影响，误差是不可避免的。
本文将从几种常见的测量技巧出发，结合误差分析，探讨测量晶格间距时可能遇到的问题及解决方法。
一、X射线衍射技术X射线衍射技术是测量晶格间距的常用方法之一。
在进行X射线衍射测量时，应注意以下几点：1. 样品制备样品的制备对于X射线衍射测量结果至关重要。
样品应当是均匀且无明显缺陷的单晶样品。
样品制备过程中需要确保表面平整，以免影响X射线的衍射效果。
另外，样品应当在实验前进行严格的晶体结构分析，以确定晶格参数等重要信息。
2. X射线源选取X射线源的选择对于测量结果的精度有着直接影响。
不同波长的X射线对不同晶面的衍射效果不同，因此需要根据具体测量需求选择合适的X射线源。
在进行X射线衍射实验前，需要对测量仪器进行严格的校准，以确保测量结果的准确性。
尤其是在进行晶格参数测量时，需要保证仪器在不同测量条件下的稳定性和精确性。
二、电子衍射技术除了X射线衍射技术，电子衍射技术也是测量晶格间距的重要手段之一。
在进行电子衍射测量时，需要注意以下几点：1. 电子束对准对于电子衍射实验，准确调节电子束的入射方向对于测量结果的准确性至关重要。
在调节电子束对准时，应当遵循严格的操作流程，确保电子束的入射方向精确到微米甚至纳米级别。
2. 样品表面处理与X射线衍射实验相似，在进行电子衍射实验时，样品的表面处理同样需要十分重视。
平整的样品表面可以减小电子束与样品表面的散射，有利于提高衍射图样的清晰度。
由于电子衍射实验对仪器的稳定性有着更高的要求，因此在进行实验前需要对仪器进行更严格的校准和稳定性测试，以确保实验过程中各项参数的准确性和稳定性。
三、误差分析无论是X射线衍射技术还是电子衍射技术，在实际测量中都会存在各种误差，因此需要对误差进行充分的分析和处理。
1. 实验误差实验误差是指由于实验条件、仪器精度等因素导致的测量结果与实际值之间的偏差。
测定晶体的晶面间距 (1)
测定晶体的晶面间距——X射线衍射法（布拉格法）一、前言X射线的波长非常短，与晶体的晶面间距基本上在同一数量级。
因此，若把晶体的晶面间距作为光栅，用X射线照射晶体，就有可能产生衍射现象。
科学家们深入研究了X射线在晶体中的衍射现象，得出了著名的劳厄晶体衍射公式、布拉格父子的布拉格定律等等。
在他们的带领下，人们的视野深入到了晶体的内部，开辟了X射线理论和应用的广阔天地。
他们也因自己的卓越研究，都获得了诺贝尔奖。
今天，X射线的衍射原理和方法在物理、化学、地质学、生命科学、……、尤其是在材料科学等各个领域都有了成熟的应用，而且仍在继续兴旺发展，特别是在材料的微观结构认识与缺陷分析上仍在不断揭示新的奇妙现象，正吸引着科学家们致力于开创新的理论突破！二、实验目的：1）掌握X射线衍射仪分析法（衍射仪法）的基本原理和方法；2）了解Y-2000型Ｘ射线衍射仪的结构、工作原理和使用方法。
三、实验原理1912年英国物理学家布拉格父子（W. H. B ragg & W. L. B ragg）通过实验，发现了单色X射线与晶体作用产生衍射的规律。
利用这一规律，发明了测定晶格常数（晶面间距）d的方法，这一方法也可以用来测定X射线的波长λ。
在用X射线分析晶体结构方面，布拉格父子作出了杰出贡献，因而共同获得1915年诺贝尔物理学奖。
晶面间距与X射线的波长大致在同一数量级。
当用一束单色X射线以一定角度θ照射晶体时，会发生什么现象呢？又有何规律呢？见图1：图1 晶体衍射原理图用单色X射线照射晶体：1）会象可见光照射镜面一样发生反射，也遵从反射定律：即入射线、衍（反）射线、法线三线共面；掠射角θ与衍射角相等。
2）但也有不同：可见光在0°~180°都会发生反射，X射线却只在某些角度有较强的反射，而在其余角度则几乎不发生反射，称X射线的这种反射为“选择反射”。
选择性反射实际上是X射线1与X射线2互相干涉加强的结果，如图1（b）所示。
实验九用X射线测定多晶体的晶格常数
实验九用X射线测定多晶体的晶格常数X1、学习用X射线衍射作晶体分析时的基本原理和实验方法.2、掌握德拜(Debye)相法测定多晶体晶格常数.1XX射线是一种波长远比可见光小的电磁波,它是波长介于紫外线与γ射线之间的电磁波,具有能量大,波长短,穿透性强的性质,在结构分析实验中一般用波长介于0.05-0.25nm之间的X射线.实际应用的X射线管由阴极(电子源)和阳极(靶)两部分组成,在两极间加高电压使电子高速运动，到达阳极时电子具有很高的动能eU，再转换成X射线的能量。
因产生的机制不同，X射线有标识谱和连续谱之分（详见基础知识部分）一束波长为λ的X射线射到间距为d的晶体上，入射角与面族成θ角，如图9-2所示，在晶面A被原子散射，其散射波必定互相干涉，并在某特定方向形成加强的衍射线束，可以认为晶体是由一族晶面叠成的，不管各原子在晶面上如何排列，只要衍射波束在入射平面内，而且他对晶面的夹角等于入射束与晶面的夹角，则从同一晶面上各原子发出的在该方向上的衍射波位相是相同的，从图9-2中可得出，对通过M和散射的两束波在波阵面和之间的路程是相同的。
又由,,M01于入射波具有透射性，因而来自相继的晶面A和B的衍射束是相干的，当他们的光程差是波长的整数倍时得到加强而射出。
即满足关系式：2dsin,,n,（n为常数）时晶面A与B的散射波的位相一致，称为产生衍射的条件，也就是布拉格公式，它说明了X射线的基本关系。
对一波长为λ的X射线，射到间距为d的晶面族上，掠射角为θ，当满足条件n,,2dsin,时发生衍射，衍射线在晶面的的反射线方向。
因不同晶体晶面族的间距不同，就要改变掠射角以使其发生衍射，如果测出某衍射线的晶面族的掠射角θ，找出其对应的n值，就可以由布拉格公式求出该晶面族的面间距d，从而计算出晶体的晶格常数。
用一定波长的X射线标识普照射多晶体，用固定底片记录衍射线，得出衍射图象(h,k,l)与入射X射线成符合布拉格的方法叫德拜法。
物理实验技术中晶体学测量与调试方法详解
物理实验技术中晶体学测量与调试方法详解在物理实验中，晶体学是一门重要的分支学科，它研究晶体的结构以及晶体在光学和电学等领域的性质。
晶体学测量与调试方法是实验中不可或缺的环节，本文将详细介绍这方面的知识。
一、X射线衍射测量X射线衍射是晶体学中常用的测量方法之一，它通过衍射现象得到晶体的结构信息。
在实验中，首先需要选取一个合适的单晶样品，并将它放在X射线衍射仪器中。
然后，通过调整X射线的入射角度和检测角度，观察衍射图样的变化。
根据衍射图样的形状和强度分布，可以确定晶体的晶格常数、晶体面的晶log和位错的存在。
在X射线衍射测量中，还需要注意以下几点。
首先，要确保X射线的发射功率和光径稳定，这样才能得到准确的衍射图样。
其次，要避免取样的晶体上有杂质或杂散辐射的影响，否则会干扰衍射信号的观测和分析。
此外，还要留意和处理背景信号，以减小误差。
二、电子显微镜观察电子显微镜是一种高分辨率的观察设备，它可以用于观察微观领域的结构和性质。
在晶体学中，电子显微镜被广泛应用于晶体表面的形貌观察和显微结构分析。
在进行电子显微镜观察时，首先需要将样品制备成均匀薄片，并通过金属蒸发或离子溅射等技术制作导电膜。
然后将样品放在电子显微镜中，调整仪器参数，如电子束的聚焦和对准，以及取得适当的对比度和亮度。
最后，通过观察样品的电子显微镜图像，可以获取有关晶体结构和表面形貌的信息。
电子显微镜观察中需要注意的一些问题包括：避免样品表面的灰尘和污渍，以免影响观察结果；避免电子束对样品的热变形和损伤；在不同的电压下观察样品，以获得不同位置和尺寸的图像。
三、拉曼光谱测量拉曼光谱是一种通过光的散射现象来研究物质结构和性质的方法。
在晶体学中，拉曼光谱常用于研究晶格振动、晶格畸变和晶体缺陷等问题。
进行拉曼光谱测量时，首先需要将样品放在拉曼光谱仪中，并调节激光的波长和功率。
然后通过模拟振动和原子结构的理论计算，对测得的光谱进行分析和解释。
通过拉曼光谱可以获取晶体中原子和分子的信息，如键长、键角和结合方式。
X光及电子衍射实验分析
X光衍射系列实验分析1912年初，劳厄提出了X射线在晶体中衍射的理论，并和他的助手用实验加以论证。
他们采用立方晶系的闪锌矿ZnS晶体，使X射线垂直照射晶体表面，得到的点状图案具有完整的四重对称，反映了晶体中原子点阵的对称性，这也是利用x射线研究晶体结构性质的开端。
X光衍射实验对人们认识微观物质世界有着深刻的意义。
一、衍射效应的基本原理X光衍射符合一个基本定理：布拉格衍射定理。
当光子或电子波束以θ角射入晶体时，反射波相对于原入射波偏折了2θ角，而且刚好存在一族晶面M1,M2,M3……使得入射波，反射波的传播方向与这一族的晶面的夹角均为θ，这相当于波在晶面上发生了镜面反射。
这一族晶面相邻之间的间隔是相等的，其间距便为晶面间距。
经同一晶面反射后，波束是等相位的，经不同晶面反射后，经过衍射定理可算出，仅当它的波长λ与晶面间距d满足如下关系： 2dsinθ=kλ, k=1,2,3……时，才能在反射角等于入射角的方向上获得很大的反射率。
上式便为布拉格公式。
由于电子波、X光的波长以及晶体中原子间距都在1/10纳米级，所以它们照射在晶体上可以出现明显的衍射效应，即可以利用已知晶面间距的晶体通过测量θ角来研究未知波的波长，也可以利用已知波来测量未知晶体特定方向的晶面间距。
二、X光衍射系列实验的主要实验装置实验中利用高速运动的电子与鉬原子相碰撞，使其内层电子发生激发或电离，这时外层电子就会向内层跃迁填补空位，并发出X光。
对于鉬原子来说，当其K层电子被激发或电离的时候，其L层和M层电子会向K层跃迁而放出波长分别为7.11x10-2nm(Kα线)和6.32 x10-2nm(Kβ线)的X光，其中由于L层向M层跃迁的机率较大，所以Kα线较强。
实验使用的主要仪器为X射线探测实验仪，其包括3个工作区：监控区，X光管以及实验区，大致结构如上图。
A为监控区，包括电源和各种控制装置，可控制靶台转动角度、X光管所加高压、测量范围和测量频率等，并且可通过液晶屏对计数管的计数等作直接观察。
晶体x射线衍射实验报告
晶体x射线衍射实验报告晶体X射线衍射实验报告引言：晶体X射线衍射是一种重要的实验技术，通过衍射现象可以得到晶体的结构信息。
本实验旨在通过测量晶体的衍射图样，分析晶体的晶格常数和晶体结构。
实验原理：晶体X射线衍射实验基于布拉格定律，即nλ = 2dsinθ，其中n为衍射阶次，λ为入射X射线波长，d为晶面间距，θ为入射角。
当入射角θ满足布拉格条件时，X射线会被晶体的晶面衍射出来，形成衍射图样。
实验步骤：1. 准备晶体样品：选择一块适合的晶体样品，并通过X射线衍射仪器的调节装置使其与入射X射线垂直。
2. 调节入射角：通过调节仪器的角度刻度盘，使得入射角θ满足布拉格条件。
3. 观察衍射图样：通过X射线衍射仪器的探测器，观察和记录晶体的衍射图样。
4. 测量衍射角度：使用仪器的角度刻度盘，测量各个衍射峰的角度。
5. 分析衍射图样：根据测得的衍射角度，计算晶格常数和晶体结构。
实验结果：根据实验测得的衍射图样和角度数据，我们计算得到了晶格常数和晶体结构。
以钠氯化物晶体为例，我们得到了晶格常数为a = 5.64 Å，晶体结构为面心立方结构。
讨论与分析：在实验过程中，我们发现衍射图样中的衍射峰呈现出一定的规律性，这与晶体的周期性结构有关。
通过分析衍射图样中的衍射峰的位置和强度，我们可以得到晶格常数和晶体结构的信息。
然而，实验中可能存在一些误差。
首先，仪器的精度和稳定性会对实验结果产生影响；其次，晶体的质量和纯度也会对实验结果造成一定的影响。
因此，在实验中需要尽量控制这些因素，提高实验的准确性和可靠性。
结论：通过晶体X射线衍射实验，我们成功测得了钠氯化物晶体的晶格常数和晶体结构。
实验结果表明，晶体X射线衍射是一种有效的方法，可以用于研究晶体的结构信息。
这对于材料科学和固态物理学的研究具有重要的意义。
总结：晶体X射线衍射实验是一种重要的实验技术，通过衍射现象可以得到晶体的结构信息。
本实验通过测量晶体的衍射图样，分析晶体的晶格常数和晶体结构。
X光实验LiF晶体晶面间距测量改进
0.2035
k
1
2
3
d
0.2049
0.2031
0.1975
递减趋势
分析
分析
k
2DE k 2AEcos( - ) k 2d sin k
2
2CE
k
2BEcos(
2
-
-
)=k
2d0sin(
+
)=k
d>d0
分析
出现表面不水平的原因很多： 机器齿轮咬合不紧密 调零用的NaCl晶体或实验使用的LiF晶体表面由于摩擦产生倾斜 LiF表面有凹陷或凸起 调零结束后和换晶体过程中影响到了靶台水平
……
这对拟合直线造成的影响就是：
1、截距的出现； 2、斜率将变大。经粗略估算
0.5o 时误差为3~4%，
0.3o时误差为1.5~2%。
改进
、 、
如上图，晶体平面存在倾斜，1、 2、 3 分别是k=1的衍射角、k=1与 k=2的衍射角夹角、k=2与k=3的衍射角夹角，设1 '为实际的k=1时的
X光实验 LiF晶体晶面间距的改进
回顾
回顾
布拉格公式中，令2sin X, k=Y,Y=A+BX,B=d 其中d为晶面间
距。
k1Leabharlann 1223
X
0.310
0.347
0.621
0.700
1.080
Y
6.32
7.11
12.64
14.22
21.33
本试验取向时晶面 间距为0.2014nm。
分析
k1
2
d 0.2039
衍射角。
改进
根据布拉格公式
d0
晶体x射线实验报告
晶体x射线实验报告
晶体X射线实验报告
引言
晶体X射线实验是一种常用的分析方法，通过对晶体样品进行X射线衍射实验，可以得到晶体的结构信息。
本报告旨在通过对某一晶体样品进行X射线实验，
并对实验结果进行分析，以展示该实验方法的应用和意义。
实验目的
本实验旨在通过X射线衍射实验，确定某一晶体样品的结构信息，并对实验结
果进行分析。
实验方法
1. 准备晶体样品，并将其放置在X射线衍射仪器中。
2. 通过X射线衍射仪器对晶体样品进行X射线照射，记录衍射图样。
3. 根据衍射图样，利用布拉格方程和其他相关理论计算出晶体的晶格常数、晶
胞结构等信息。
实验结果与分析
通过X射线衍射实验，我们得到了某一晶体样品的衍射图样，通过对衍射图样
的分析，我们计算出了该晶体的晶格常数为a=5.67 Å，b=5.67 Å，c=5.67 Å，
α=90°，β=90°，γ=90°，晶胞结构为体心立方结构。
结论
通过本次实验，我们成功地确定了某一晶体样品的结构信息，证明了X射线衍
射实验在晶体结构分析中的重要性和应用价值。
总结
通过本次实验，我们深刻认识到了X射线衍射实验在晶体结构分析中的重要作用，同时也认识到了该实验方法的局限性和改进空间。
希望通过今后的学习和实践，能够进一步完善该实验方法，提高晶体结构分析的准确性和可靠性。
实验7-13 X光实验--X光透视与NaCl晶体的结构分析
实验7-13 X光实验--X光透视与NaCl晶体的结构分析实验室∙本实验位于光华楼西辅楼805B室实验室可提供的主要器材∙X射线实验仪（Leybold Didactic）∙NaCl晶体∙LiF晶体∙吸收板附件（铝制，由厚度分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mm 铝板组成）实验目的、意义和要求∙本实验要求初步了解X光的产生、特性及其应用∙观察X光透射像∙测定NaCl晶体的晶面间距实验前应回答的问题∙X光是如何产生的？∙X光为何可做晶体结构分析？实验中要注意的或可能遇到的问题∙我设置好了高压、管流，可为什么看不到透射像呢？∙如何记录实验现象呢？∙拿取NaCl晶体时，一定要小心轻放、爱惜样品，使用完毕，放入干燥缸。
∙为何我的反射曲线跟书上的例图有如此大差距？（提示：检查实验条件的设置、样品的放置、仪器零点的调节等）∙如何调零？∙为何反射曲线上峰是一对一对出现的呢？∙为何不直接取反射曲线上的各峰值点计算NaCl的晶面间距？∙研究X光的吸收与材料厚度关系时，应采用什么样的扫描模式呢？如何设置实验条件？实验内容∙观察X光透射像，改变高压和管流的大小，半定量地记录X光透射像与高压和管流的关系。
∙测定NaCl晶体的衍射曲线，并记下各峰值附近4~5个数据，以便作图求出对应于R最大的各β值。
∙选做：测定LiF晶体的晶面间距。
∙选做：调校测角器的零点。
∙选做：测量X光的吸收与材料厚度的关系。
实验报告要求∙实验前：认真预习，写出预习报告。
应包括以下内容：实验目的、原理（必要的情况下，画出电路图或光路图）、内容和步骤（画出数据表格）∙实验中：记录实验条件、实验现象、实验数据以及实验中可能出现的问题和想法等，记录实验仪器的规格和型号。
∙实验后：解释实验现象、分析实验数据、得出实验结论，针对实验中出现的问题和想法给予分析讨论，对于实验教材、实验内容本身或教师的带教方式的意见或建议等。
∙在规定时间内将报告交至指定信箱。
X射线衍射实验劳厄法测晶面间距
X 射线衍射实验：劳厄法测晶面间距叶枫枫 0519061摘要本实验用透射劳厄照相法测量氯化钠晶体的晶面间距，猜测实验中的氯化钠晶体的晶面取向(u,v,w)，并讨论劳厄照相法的利弊。
AbstractInvestigate the symmetry and lattice structure of NaCl monocrystal by evaluating the Laue diagrams. Guess the plane (u,v,w) of the NaCl monocrystal in the direction of the X-ray and discuss the advantage and disadvantage of the laue diagrams.关键词X 射线衍射，晶面间距，透视法劳厄照相，氯化钠晶体，晶面取向引言劳厄认为X 射线是电磁波，产生用X 射线照射晶体以研究固体结构的想法。
他设想，X 射线是极短的电磁波，而晶体是原子（离子）的有规则的三维排列。
只要X 射线的波长和晶体中原子（离子）的间距具有相同的数量级，那么当用X 射线照射晶体时就应能观察到干涉现象。
在劳厄的鼓励下，索末菲的助教弗里德里奇和伦琴的博士研究生克尼平在1912年开始了这项实验。
结果在照相底片上显示出了有规则的斑点群。
后来，科学界称其为“劳厄图样”。
X 射线衍射很快被用于研究金属和合金的晶体结构，测定众多金属和合金的晶体结构的同时，在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果。
本实验使用X 射线连续谱照射氯化钠晶体拍得劳厄相片，测量晶面间距d ，猜测晶面取向并讨论投射劳厄照相法的利弊。
理论1. X 射线衍射极大满足劳厄方程。
当X 射线被格点散射，由图1可得： 波长差201021cos cos αα⋅-⋅=∆-∆=∆a a①图1立方晶体二维下波长差21∆-∆=∆示意图当波长差恰为X 射线波长整数倍，在这些方向上能得到衍射极大。
诊断LiF单晶弹性变形的瞬态X射线衍射
诊断LiF单晶弹性变形的瞬态X射线衍射王海容;肖沙里;阳庆国;叶雁;李牧;李俊;彭其先;李泽仁【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2014(026)002【摘要】利用瞬态X射线衍射技术对LiF单晶沿晶向[100]方向冲击加载的晶格变形进行了诊断研究.实验在神光Ⅱ装置的球形靶上进行,北四路激光驱动Cu靶获得的类He线作为X射线背光源,第九路为加载光源,对大小为7 mm×7 mm、厚300 μm的受激光加载的LiF单晶衍射,实验获得了LiF单晶晶面(200)压缩和未压缩状态的衍射信号.实验结果表明:LiF单晶在激光沿[100]方向冲击加载下,晶格发生了弹性变形,(200)晶面间距变小,衍射线上移,晶格压缩量为11％;该瞬态X射线衍射技术可用于冲击加载下的微观动态响应特性测量.【总页数】4页(P249-252)【作者】王海容;肖沙里;阳庆国;叶雁;李牧;李俊;彭其先;李泽仁【作者单位】中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900;光电技术及系统教育部重点实验室(重庆大学),重庆400030;光电技术及系统教育部重点实验室(重庆大学),重庆400030;中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】O766.3【相关文献】1.考虑瞬态冲击和弹性变形的滑动轴承特性与动力学响应 [J], 张胜伦;裴世源;徐华;张亚宾;朱杰2.透视石的原位高压单晶X射线衍射研究 [J], 王英;秦霏;高静;秦善;巫翔3.NaCl单晶非切割面晶面的X射线衍射 [J], 赖宣颖; 王春梅; 沈国土4.NaCl单晶非切割晶面X射线衍射的实验研究 [J], 向臻; 王春梅; 沈国土5.基于Labview实现单晶X射线衍射精修 [J], 李佳丽;徐坤;倪佳仁;赵加旺;曹义明;高湉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
用作VISAR窗口的LiF晶体折射率变化修正因子
用作VISAR窗口的LiF晶体折射率变化修正因子马云;宋萍;向曜民;李泽仁;胡绍楼;李加波;汪小松;陈宏;翁继东;刘俊;俞宇颖【摘要】利用加窗VISAR测速方程和平面碰撞实验产生已知样品-窗口界面粒子速度的方法,对LiF晶体用作VISAR(激光波长532 nm)测速窗口时的折射率变化修正因子进行了测定.给出了LiF晶体窗口在冲击压力2.7～66 GPa范围内,折射率变化修正因子测量结果及界面粒子速度修正方法.【期刊名称】《高压物理学报》【年(卷),期】2007(021)004【总页数】4页(P397-400)【关键词】VISAR;LiF;折射率;冲击波【作者】马云;宋萍;向曜民;李泽仁;胡绍楼;李加波;汪小松;陈宏;翁继东;刘俊;俞宇颖【作者单位】中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川绵阳,621900【正文语种】中文【中图分类】O521.3;O3841 引言近几年，因为样品-窗口界面处理工艺的完善和窗体寄生干涉问题的解决[1]，加窗VISAR测试技术在我国冲击波物理研究中得到了愈来愈广泛的应用[2-3]。
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改进
根据布拉格公式
d0
2 2sin(1 ' 2)
d0
3 2sin(1 ' 2
3)
则有2 sin(1
' 2
3)
3sin(1
' 2 )
将1
'
2
3分解为1
'
2
1 2
3
1 2
3
将1
'
2化为1
'
2
1 2
3
1 2
3
化简后得5tan
1 2
3
tan(1
' 2
1 2
3
)
Thank you!
0.2035
k
1
2
3
d
0.2049
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0.1975
递减趋势
分析
分析
k
2DE k 2AEcos( - ) k 2d sin k
2
2CE
k
2BEcos(
2
-
-
)=k
2d0sin(
+
)=k
d>d0
分析
出现表面不水平的原因很多： 机器齿轮咬合不紧密 调零用的NaCl晶体或实验使用的LiF晶体表面由于摩擦产生倾斜 LiF表面有凹陷或凸起 调零结束后和换晶体过程中影响到了靶台水平
……
这对拟合直线造成的影响就是：
1、截距的出现； 2、斜率将变大。经粗略估算
0.5o 时误差为3~4%，
0.3o时误差为1.5~2%。
改进
、 、
如上图，晶体平面存在倾斜，1、 2、 3 分别是k=1的衍射角、k=1与 k=2的衍射角夹角、k=2与k=3的衍射角夹角，设1 '为实际的k=1时的
X光实验 LiF晶体晶面间距的改进
回顾
回顾
布拉格公式中，令2sin X, k=Y,Y=A+BX,B=d 其中d为晶面间
距。
k
1
1
2
2
3
X
0.310
0.347
0.621
0.700
1.080
Y
6.32
7.11
12.64
14.22
21.33
本试验取向时晶面 间距为0.2014nm。
分析
k1
2
d 0.2039