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2019.8.24
之前,我们分享了一系列教程
科研教程|SEM构成及制样要求(知识点汇集)
软件|CasaXPS安装包、安装教程、基本操作!
今天,我们分享关于
X射线衍射的一些知识总结
非完全原创
X射线衍射(XRD)是什么?从中我们可以获取什么信息?
XRD 即X-ray diffraction 的缩写,中文翻译是X射线衍射,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。多晶X射线衍射仪主要由四个部分构成:1) X 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); 3) X射线探测器(测量X射线强度的计数装置); 4) X 射线系统控制装置(数据采集系统和各种电气系统、保护系统等).
XRD可以进行定性分析和定量分析。定性分析:根据X射线衍射谱的特点,可以判断物相是否存在,可以分为单一物相的鉴定或验证和混合物相的鉴定;定量分析:可以根据衍射线的强度分布情况,判断各个物相的相对含量。
X射线如何产生?有什么特点?产生原理:高速运动的电子与物体发生碰撞时,发生能量转换,其中一小部分(1%左右)能量转变为X射线,而绝大部分(99%左右)能量转变为热能使得物理温度升高。产生的条件:a、有自由电子,并可以使得电子做定向的告诉运动;b、在电子运动的路径上设置一个障碍物,使电子突然减速或停止。如下图所示为X衍射仪中的X射线管,是多晶X射线衍射仪产生X射线的核心装置。
X 射线管的实质是个真空二极管,其阴极是钨丝,阳极为金属片。在阴极两端加上电流之后,钨丝发热,产生热辐射电子。这些电子在高压电场作用下被加速,轰击阳极(又称靶),产生X射线(此过程产生大量热量,为了保护靶材,必须确保循环水系统工作正常)。常见的阳极靶材有:Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag, W,最常用的是 Cu 靶。
X射线特点有什么?
1)波长范围0.001~10nm,在电磁波谱上处于紫外与γ射线之间,适用于衍射分析的X射线波长在0.05~0.25nm。
2)X射线穿透能力很强,可以穿透2~3cm厚的木板,1.5cm的铝板,但1.5cm厚的铅板可以完全挡住X射线。
3)X射线可以在晶体中产生衍射花样,对衍射花样进行分析可以确定晶体结构,成为研究物质结构的主要手段。