X 射线管发生出来的不是纯净的单色光,包含多种波长的射线,最主要的是 K 系射线。K 系射线是指阴极电子碰撞阳极,使阳极电子产生 K 激发,击走 K 层电子后,L 层或 M 层电子填充 K 层电子而产生的 X 射线。K 系射线又可以细分为 Kα(L 层电子填充)和 Kβ(M 层电子填充)两种波长略有差异的两种射线。而 X 射线衍射仪要求使用单色 X 射线。因此,需要在 XRD 测试时把后者除掉,传统的方法是在光路上加入一个滤波片(如 Ni)。现在一般使用铜靶,在光路上增加一个石墨晶体单色器来去除Kβ射线。单色器可以去除衍射背底,也可以去除 Kβ射线的干扰。Cu 的特征谱线波长为:Kα1(1.54056 Å),Kα2 (1.54439 Å),Kβ1 (1.39222 Å)。对于铜靶,Kα 波长取 Kα1 与 Kα2 的加权平均值,其值为1.54184 Å(布拉格方程和谢乐公式中的λ)。
X射线衍射仪原理是什么?
让连续的X射线照射到晶体上,且在晶体后面放一黑纸包着的照相底片来探测X射线,会发现底片上存在有规律分布的斑点,即相干散射干涉加强。
具体过程可归纳为:X射线照射到晶体后产生散射,散射的X射线在空间传播途中相互叠加,在不同传播方向产生离散的光强分布空间。