X射线衍射仪工作原理x射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近,晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即一束X射线照射到物体上时,受到物体中原子的散射,每个原子都产生散射波,这些波互相干涉,结果就产生衍射。
衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析衍射结果,便可获得晶体结构。以上是1912年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出的一个重要科学预见,随即被实验所证实。1913年,英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功的测定了NaCl,KCl等晶体结构,还提出了作为晶体衍射基础的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ。
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XRD图谱为一些漫散射馒头峰。X射线衍射仪是利用衍射原理,精确测定物质的晶体结构,织构及应力,精确的进行物相分析,定性分析,定量分析。
广泛应用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教学,材料生产等领域。
x射线衍射实验的原理是:将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时,X射线因在结晶性物质内遇到规则排列的原子或离子而发生散射,散射的X射线在某些方向上的相位得到了加强,从而就显示出了与结晶结构相对应的特有的衍射现象。
x射线衍射仪能产生x射线
x射线衍射仪主要部件包括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。
(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。
X射线衍射仪是利用衍射原理,精确测定物质的晶体结构,织构及应力,精确的进行物相分析,定性分析,定量分析。广泛应用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教学,材料生产等领域。
它能提供测量所需的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射线衍射是一种波长(0.06-20nm)很短的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相机乳胶感光、气体电离。用高能电子束轰击金属靶产生X射线,它具有靶中元素相对应的特定波长,称为特征X射线。如铜靶对应的X射线波长为0.154056 nm。 X射线衍射仪的英文名称是X-ray Powder diffractometer简写为XPD或XRD。有时会把它叫做x射线多晶体衍射仪,英文名称为X-ray polycrystalline diffractometer简写仍为XPD或XRD。
特征X射线及其衍射X射线是一种波长(0.06-20nm)很短的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相机乳胶感光、气体电离。用高能电子束轰击金属靶产生X射线,它具有靶中元素相对应的特定波长,称为特征X射线。如铜靶对应的X射线波长为0.154056 nm。
x射线衍射法原理如下:
x射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近,晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即一束X射线照射到物体上时,受到物体中原子的散射,每个原子都产生散射波,这些波互相干涉,结果就产生衍射。
其原理如下:1. X射线穿过晶体时,会被晶体原子散射产生不同的波长和相位差的衍射光束。
2. 在晶体表面或摄像机上,这些光束会产生一些互相干涉和放射性图案。
3. 通过分析这些图案,可以确定晶体的结构、原子间距、原子相对位置等信息。
原理 X光的本质是一种电磁波,而电磁波能够发生衍射,即绕开障碍物传播。该方法利用的就是这个原理。
晶体X射线衍射是X射线在晶体中发生的衍射现象。晶体具有点阵结构,点阵结构的周期(即晶胞边长,b,c)与X射线 的波长属于同一数量级,
X射线衍射现象是一种基于波叠加原理的干涉现象,干涉的结果随不同而有所不同(Δ为波程差;λ为波长)。X射线为整数的方向,波的振幅得到最大程度的加强,称为衍射,对应的方 向为衍射方向 ,而为半整数的方向,波的振幅得到最大程度的抵消。
因此,X射线通过晶体之后,在某些方向(衍射方向)X射线的强度增强,而另一些方向X射线强度却减弱甚至消失 ,如果在晶体的背后放置一张感光底片,将会得到X射线的衍射图形。
x射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近,晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即一束X射线照射到物体上时,受到物体中原子的散射,每个原子都产生散射波,这些波互相干涉,结果就产生衍射。
1912年,劳厄等人根据理论预见,证实了晶体材料中相距几十到几百皮米(pm)的原子是周期性排列的;这个周期排列的原子结构可以成为X射线衍射的“衍射光栅”;X射线具有波动特性,是波长为几十到几百皮米的电磁波,并具有衍射的能力。
这一实验成为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X射线衍射分析相同数量级,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,每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律。这就是X射线衍射的基本原理。
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