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淺析X射線衍射儀的工作原理

 更新時間:2020-08-06 點擊量:1984
  X射線衍射儀的英文名稱是X-ray Powder diffractometer簡寫為XPD或XRD。有時會把它叫做x射線多晶體衍射儀,英文名稱為X-ray polycrystalline diffractometer簡寫仍為XPD或XRD。
 
  X射線及其衍射X射線是一種波長(0.06-20nm)很短的電磁波,能穿透一定厚度的物質,并能使熒光物質發光、照相機乳膠感光、氣體電離。用高能電子束轟擊金屬靶產生X射線,它具有靶中元素相對應的特定波長,稱為特征X射線。如銅靶對應的X射線波長為0.154056 nm。
 
  x射線的波長和晶體內部原子面之間的間距相近,晶體可以作為X射線的空間衍射光柵,即一束X射線照射到物體上時,受到物體中原子的散射,每個原子都產生散射波,這些波互相干涉,結果就產生衍射。衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上加強,在其他方向上減弱。分析衍射結果,便可獲得晶體結構。以上是1912年德國物理學家勞厄(M.von Laue)提出的一個重要科學預見,隨即被實驗所證實。1913年,英國物理學家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發現的基礎上,不僅成功的測定了NaCl,KCl等晶體結構,還提出了作為晶體衍射基礎的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ。
 
  對于晶體材料,當待測晶體與入射束呈不同角度時,那些滿足布拉格衍射的晶面就會被檢測出來,體現在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強度的衍射峰。對于非晶體材料,由于其結構不存在晶體結構中原子排列的長程有序,只是在幾個原子范圍內存在著短程有序,故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。
 
  X射線衍射儀是利用衍射原理,測定物質的晶體結構,織構及應力,的進行物相分析,定性分析,定量分析。廣泛應用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教學,材料生產等領域。

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