X射線衍射儀(XRD)
2024-11-24 來自: 西安必盛激光科技有限公司
X射線衍射儀(XRD)是一種利用X射線在晶體中的衍射現象來獲得衍射后X射線信號特征,并經過處理得到衍射圖譜的儀器。
XRD的基本原理主要有以下幾個方面:
1. X射線的產生:X射線是一種頻率很高的電磁波,其波長為10-8-10-12m,遠比可見光短得多,因此具有強穿透力,且在磁場中的傳播方向不受影響。
2. 布拉格定律:XRD的工作原理基于布拉格定律,即當X射線照射到晶體時,晶體內部原子面之間的間距與X射線的波長相近,晶體可以作為X射線的空間衍射光柵。布拉格定律表達式為:2dsinθ=nλ,其中d是晶體中原子面之間的間距,θ是衍射角,λ是X射線的波長,n是整數。
3. 衍射現象:當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。
4. 晶體與非晶體材料的XRD圖譜: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。
XRD儀器的基本構造:XRD儀器的主要部件包括高穩定度X射線源、樣品及樣品位置取向的調整機構系統、射線檢測器以及衍射圖的處理分析系統。
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