x射线单晶衍射实验报告doc
X射线衍射仪实验报告（范文模版）
X射线衍射仪实验报告（范文模版）第一篇：X射线衍射仪实验报告（范文模版）基本构造：（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。
操作：第一步：检查真空灯是否正常，左“黄”右“绿”为正常状态，如果“绿”灯闪或者灭的状态表明真空不正常；第二步：冷却水系统箱，打开其开关（冷却水的温度低于26℃为正常）。
如果“延时关机”为开的状态要关闭。
“曲轴加热”一般在寒冬才用，打开预热10min 后即可继续以下操作。
（此外，测试实验完成后，打开“延时关机”按钮，而冷却水的“关闭”按钮不关，30min后冷却水会自动关闭）第三步：打开机器后面“右下角”的“测角仪”（上开下关），而“左下角”的开关一般为“开”的状态，除有允许不要动；第四步：电脑操作，桌面“右下角”有“蓝色标示”说明电脑和机器已经连接，否则“左击”该标示选择“初始化”即可；第五步：装样品，载物台一般用“多功能”的，粉体或者块体装上后，使其平面与载物台面相平。
如果是粉体还要在滑道上铺层纸，避免掉料污染滑道；第六步：在机器中放样品前，按“Door”按键，听到“嘀嘀”声时，方可打开机器门；第七步：点击“standard measurement”中的运行按钮即可运行机器进行测试中。
第八步：实验完成后，先降电流后降电压，20mA/5min至10mA，5kV/5min至20kV；关闭各个软件，关闭“测角仪”开关。
冷却水箱上的开关可以直接打开“延时关机”开关，而冷却水“关闭”按钮不关，30min后自动关闭冷却水。
x射线晶体衍射实验报告
x射线晶体衍射实验报告X射线晶体衍射实验报告引言：X射线晶体衍射实验是一种重要的实验方法，通过将X射线照射到晶体上，利用晶体的结构特性，可以观察到衍射图样，从而了解晶体的结构和性质。
本文将介绍X射线晶体衍射实验的原理、实验装置和实验结果，并分析实验中的一些问题和改进方法。
一、实验原理X射线晶体衍射是基于布拉格方程的原理。
当X射线照射到晶体上时，晶体中的原子会对X射线进行散射，形成衍射波。
根据布拉格方程，衍射波的相位差与入射波的入射角、晶格常数和衍射角有关。
通过测量衍射角和入射角的关系，可以计算出晶格常数和晶体结构的一些信息。
二、实验装置实验中使用的装置主要包括X射线发生器、单晶样品、衍射仪和探测器。
X射线发生器产生高能的X射线，单晶样品是实验中的研究对象，衍射仪用于收集和聚焦衍射波，探测器用于测量衍射波的强度。
三、实验步骤1. 准备工作：调整X射线发生器的参数，使其产生适合实验的X射线能量。
选择合适的单晶样品，并将其固定在衍射仪上。
2. 调整衍射仪：通过调整衍射仪的入射角和出射角，使得衍射波能够被探测器收集到。
3. 开始实验：打开X射线发生器，照射X射线到单晶样品上。
同时，探测器开始测量衍射波的强度。
4. 数据处理：根据探测器测得的衍射波强度，计算出衍射角，并绘制衍射图样。
5. 结果分析：根据衍射图样，计算出晶格常数和晶体结构的一些信息，并与已知数据进行对比。
四、实验结果在实验中，我们选择了某晶体样品进行研究。
通过测量和计算，得到了该晶体的衍射图样和晶格常数。
通过与已知数据对比，我们确认了该晶体的结构和性质。
五、问题与改进在实验过程中，我们遇到了一些问题，并提出了一些改进方法。
首先，由于X射线的能量和强度有限，可能会导致衍射图样的强度较弱，影响数据的准确性。
为了解决这个问题，可以尝试增加X射线的能量和强度，或者使用更灵敏的探测器。
其次，实验中的样品制备和固定也需要一定的技巧和经验，可以通过改进样品制备方法和优化固定装置来提高实验效果。
X射线衍射晶体结构分析实验报告
X射线衍射晶体结构分析实验报告X射线衍射晶体结构分析实验预习报告摘要：本实验通过采⽤与X射线波长数量级接近的物质即晶体这个天然的光栅来作狭缝，从⽽研究X射线衍射。
本实验将了解到X射线的产⽣、特点和应⽤；理解X射线管产⽣连续X射线谱和特征X射线谱的基本原理；⽤三种个⽅法研究X射线在NaCl单晶上的衍射，并通过测量X射线特征谱线的衍射⾓测定X射线的波长和晶体的晶格常数。
关键词：布拉格公式晶体结构波长衍射 X射线引⾔：1895年德国科学家伦琴（W.C.R?ntgen）在⽤克鲁克斯管研究阴极射线时，发现了⼀种⼈眼不能看到，但可以使铂氰化钡屏发出荧光的射线，称为X射线。
X射线是⼀种波长很短(约为20～0.06埃)的电磁波，能穿透⼀定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、⽓体电离。
在⽤⾼能电⼦束轰击⾦属“靶”材产⽣X射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为特征（或标识）X射线。
如通常使⽤的靶材对应的X射线的波长⼤约为1.5406埃。
考虑到X射线的波长和晶体内部原⼦⾯间的距离相近，1912年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出⼀个重要的科学预见：晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当⼀束 X射线通过晶体时将发⽣衍射，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。
分析在照相底⽚上得到的衍射花样，便可确定晶体结构。
这⼀预见随即为实验所验证。
X射线衍射在⾦属学中的应⽤X射线衍射现象发现后，很快被⽤于研究⾦属和合⾦的晶体结构，出现了许多具有重⼤意义的结果。
如韦斯特格伦（A.Westgren）(1922年)证明α、β和δ铁都是⽴⽅结构，β-Fe并不是⼀种新相;⽽铁中的α─→γ转变实质上是由体⼼⽴⽅晶体转变为⾯⼼⽴⽅晶体，从⽽最终否定了β-Fe硬化理论。
随后,在⽤X射线测定众多⾦属和合⾦的晶体结构的同时，在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果。
如对超点阵结构的发现，推动了对合⾦中有序⽆序转变的研究，对马⽒体相变晶体学的测定，确定了马⽒体和奥⽒体的取向关系；对铝铜合⾦脱溶的研究等等。
X射线系列实验实验报告
大学物理实验报告课程名称：近代物理实验实验名称：X射线系列实验学院：专业班级：学生：学号：实验地点：实验时间：实验一：X射线在NaCl单晶中的衍射一、实验目的（1）了解X射线的产生、特点和应用。
（2）了解X射线管产生连续X射线谱和特征谱的基本原理。
（3）研究X射线在NACL单晶体上的衍射，并通过测量X射线特征谱线的衍射角测定X射线的波长。
二、实验原理1.X射线的产生和X射线的光谱实验常使用X光管来产生X射线。
在抽成真空的X光管，当由热阴极发出的电子经高压电场加速后，高速运动的电子轰击由金属做成的阳极靶时，靶就发射X射线。
发射出的X射线分为两类：（1）如果被靶阻挡的电子的能量不越过一定限度时，发射的是连续光谱的辐射。
这种辐射叫做轫致辐射。
（2）当电子的能量超过一定的限度时，可以发射一种不连续的、只有几条特殊的谱线组成的线状光谱，这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。
连续光谱的性质和靶材料无关，而特征光谱和靶材料有关，不同的材料有不同的特征光谱，这就是为什么称之为“特征”的原因。
（1）连续光谱。
连续光谱又称为“白色”X射线，包含了从短波限λm开始的全部波长，其强度随波长变化连续地改变。
从短波限开始随着波长的增加强度迅速达到一个极大值，之后逐渐减弱，趋向于零（图1-1）。
连续光谱的短波限λm 只决定于X射线管的工作高压。
图1-1 X射线管产生的X射线的波长谱（2）特征光谱。
阴极射线的电子流轰击到靶面，如果能量足够高，靶一些原子的层电子会被轰出，使原子处于能级较高的激发态。
图2-1-2b表示的是原子的基态和K,L,M,N等激发态的能级图，K层电子被轰出称为K激发态，L层电子被轰出称为L激发态，依次类推。
原子的激发态是不稳定的，层轨道上的空位将被离核更远的轨道上的电子所补充，从而使原子能级降低，多余的能量便以光量子的形式辐射出来。
图1-2（a）描述了上述激发机理。
处于K激发态的原子，当不同外层（L,M,N,层）的电子向K层跃迁时放出的能量各不相同，产生的一系列辐射统称为K系辐射。
x射线晶体衍射实验报告
x射线晶体衍射实验报告
摘要：
本次实验旨在通过利用X射线晶体衍射实验的方法，研究晶格结构以及其对X射线的衍射现象。
通过实验结果的分析，确定晶体中的晶格常数以及晶体的空间群。
实验结果表明，晶体的晶格常数为XÅ，空间群为xxx。
实验部分：
a.实验原理
根据布拉格定律，晶体中的原子形成的晶格结构会对入射的X 射线发生衍射现象，从而形成一系列角度为θ的衍射峰。
其中，角度θ和晶格的晶格常数a以及入射X射线的波长λ有关系为：
nλ=2a sinθ
因此，通过测量不同角度下的衍射峰位置，可以确定晶格常数以及晶体的空间群。
b.实验步骤
1.准备晶体样品，并制备样品片
2.设置X射线衍射仪的参数，包括X射线波长λ以及探测器的位置θ
3.扫描样品片，记录每个角度下的衍射峰位置
4.利用布拉格定律计算晶格常数以及晶体的空间群类型
实验结果与分析：
通过实验观测，记录了不同角度下的衍射图谱，其中最明显的衍射峰为X度。
通过代入布拉格定律公式中，可计算出晶格常数为XÅ。
并通过借助数据库，可以确定其属于xxx空间群类型。
结论：
本次实验成功地利用X射线晶体衍射方法确定了晶格常数以及
晶体的空间群类型。
同时，实验结果验证了布拉格定律的正确性，对于研究物质的晶体结构以及特性具有重要的意义。
X射线在单晶上的衍射
X 射线在单晶上的衍射一．实验目的1.加深对X 射线单晶衍射、布拉格反射与X 发射谱特点的理解；2.利用NaCl 单晶的布拉格反射，测出钼Mo 靶的X 射线特征谱K α、K β波长；3.学会使用德国莱宝教具公司的55481型X 射线仪与有关的测量软件X-Ray Apparatus 。
二．实验原理 1. X 射线一般特征X 射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为10nm 到10-2nm 之间。
具有很强的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如纸、木料、人体等。
这种肉眼看不见的射线经过物质时会产生许多效应，如能使很多固体材料发生荧光，使照相底片感光以及使空气电离等。
波长越短的X 射线能量越大，叫做硬X 射线，波长长的X 射线能量较低，称为软X 射线。
当在真空中，高速运动的电子轰击金属靶时，靶就放出X 射线，这就是X 射线管的结构原理。
X 射线发射谱分为两类：（1）连续光谱，由高速入射电子的轫致辐射引起的；（2）特征光谱，一种不连续的的线状光谱，是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的。
连续光谱的性质和靶材料无关，而特征光谱和靶材料有关，不同的材料有不同的特征光谱，这就是为什么称之为“特征”的原因。
X 射线是电磁波，能产生干涉、衍射等现象。
2.单晶NaCl 的布拉格反射X 射线经过晶体会发生衍射，这种衍射现象可简化为晶面上反射，称为布拉格反射。
NaCl 晶体结构如图1所示。
布拉格反射原理如图2、图3所示。
根据衍射条件，得布拉格公式为：2sin ,1,2,d n n θλ==其中，d 是相邻两晶面间的距离。
λ是入射X 射线的波长，θ是掠射角，即入射X 射线与晶面之间的夹角，是入射线与反射线夹角的一半。
n 是 一个整数，为衍射级次。
图1 NaCl 晶体中氯离子与钠离子的排列结构图2 NaCl 晶体布拉格反射原理图NaCl 晶体界面就是晶面，与此晶面对应的晶面间隔d 已知，为d= 282.01 pm ，若实验上测出掠射角 与衍射级次n ，就可以利用布拉格公式求出钼靶的X 射线的波长。
晶体x射线衍射实验报告
晶体x射线衍射实验报告晶体X射线衍射实验报告引言晶体X射线衍射是一种重要的实验方法，通过该方法可以研究晶体的结构和性质。
本实验旨在通过X射线衍射技术，对晶体的结构进行分析和研究，从而深入了解晶体的内部结构和性质。
实验目的1. 了解晶体X射线衍射的基本原理和方法；2. 掌握晶体X射线衍射实验的操作技巧；3. 通过实验数据分析，研究晶体的结构和性质。
实验原理晶体X射线衍射是一种利用X射线照射晶体，观察其衍射图样来研究晶体结构的方法。
当X射线照射到晶体上时，由于晶体内部原子的周期性排列，X射线会发生衍射现象。
根据布拉格定律，可以通过测量衍射角和波长，推导出晶体的晶格常数和结构信息。
实验步骤1. 准备样品：选取适当的晶体样品，进行精细研磨和抛光处理；2. 调试仪器：调试X射线衍射仪器，确保X射线的稳定和准确性；3. 进行实验：将样品放置在X射线仪器中，进行X射线照射，并记录衍射图样；4. 数据分析：根据衍射图样，测量衍射角和波长，计算晶格常数和结构信息；5. 结果分析：根据实验数据，对晶体的结构和性质进行分析和讨论。
实验结果通过实验数据分析，我们成功测量了晶体的衍射角和波长，计算出了晶格常数和结构信息。
根据实验结果，我们得出了对晶体结构和性质的深入认识，并且验证了晶体X射线衍射的有效性和可靠性。
结论通过本次实验，我们深入了解了晶体X射线衍射的原理和方法，掌握了实验操作技巧，并通过实验数据分析，研究了晶体的结构和性质。
实验结果表明，晶体X射线衍射是一种有效的研究晶体结构的方法，对于深入了解晶体的内部结构和性质具有重要意义。
总结晶体X射线衍射实验是一项重要的实验方法，通过该方法可以研究晶体的结构和性质。
本次实验使我们对晶体X射线衍射的原理和方法有了更深入的了解，也提高了我们对晶体结构和性质研究的能力。
希望通过今后的实验和研究，能够进一步拓展晶体X射线衍射在材料科学和化学领域的应用。
本科：晶体X射线衍射实验报告
Ia 3647 37.0% a a ( I a I b Kb I c Kc ) （3647 8157 0.89 15370 0.89） 3.04 3.58
b K Al RIRb 3.04 2O 3 K c K Al 2O3 RIRc 3.58 b c
b K Al RIRb 3.04 2O 3 K a K Al 2O3 RIRa 0.89 b a
二、 实验原理
X 射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射，主要 有连续 X 射线和特征 X 射线两种。晶体可被用作 X 光的光栅，这些很大数目的原 子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用，从而影响散射的 X 射 线的强度增强或减弱。 由于大量原子散射波的叠加，互相干涉而产生最大强度的 光束称为 X 射线的衍射线。 满足衍射条件，可应用布拉格公式：2dsinθ=λ
Silicon Oxide=24.2%
Wt%
Siderite=38.8%
Quantitative Analysis from Profile-Fitted Peaks
样品 2 的含量为 W%(FeS2):W%(SiO2):W%(Fe(CO3))=37.0%:24.2%:38.8% 3 点阵常数精确测定结果 从样品 1 的分析结果中可以看出 TiO2 晶体为体心正方，点阵常数为 3.7848 x 3.7848 x 9.5124 <90.0 x 90.0 x 90.0> Ti0.924O2 晶体为体心正方，点阵常数为 4.59053 x 4.59053 x 2.958 <90.0 x 90.0 x 90.0> 从样品 2 的分析结果中可以看出 FeS2 晶体为简单立方，点阵常数为 5.417 x 5.417 x 5.417 <90.0 x 90.0 x 90.0> SiO2 晶体为简单六方，点阵常数为 4.9134 x 4.9134 x 5.4052 <90.0 x 90.0 x 120.0> Fe(CO3)晶体为简单六方，点阵常数为 4.6916 x 4.6916 x 15.3796 <90.0 x 90.0 x 120.0>
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x射线单晶衍射实验报告
篇一：晶体X射线衍射实验报告
篇二：X射线衍射实验报告
X射线衍射实验报告
姓名：XXX 专业：有机化学学号：3时间：
一、实验目的
1. 了解X射线衍射仪的结构；
2. 熟悉X射线衍射仪(原文来自：小草范文网:x 射线单晶衍射实验报告)的工作原理；
3. 掌握X射线衍射仪的基本操作。
二、实验原理
X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射，主要有连续X射线和特征X射线两种。
晶体可被用作X光的光栅，这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用，从而影响散射的X 射线的强度增强或减弱。
由于大量原子散射波的叠加，互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。
满足衍射条件，可应用布拉格公式：2dsinθ=λ
应用已知波长的X射线来测量θ角，从而计算出晶面间距d，这是用于X射线结构分析；另一个是应用已知d的晶体来测量θ角，从而计算出特征X射线的波长，进而可在已有资料查出试样中所含的元素。
三、仪器组成
X射线衍射仪的基本构造原理图, 主要部件包括4部分。
X射线衍射仪电路图
（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。
四、实验步骤
1）开启循环水系统：将循环水系统上的钥匙拧向竖直方向，打开循环水上的控制器开关ON，此时界面会显示流量，打开按钮RUN即可。
调节水压使流量超过
3.8L/min，如果流量小于3.8L/min，高压将不能开启。
2）开启主机电源：打开交流伺服稳压电源，即把开关扳到ON的位置，然后按开关上面的绿色按钮FAST START, 此时主机控制面板上的“stand by”灯亮。
3）按下Light（第三个按钮），打开仪器内部的照明灯。
4) 关好门，把HT钥匙转动90°，拧向平行位置，按下X'Pert仪器上的Power on（第一个按钮），此时HT指示灯亮，HT指示灯下面的四个小指示灯也会亮，并且会有电压（15KV）和电流（5mA）显示，等待电压电流稳定下来。
如果没有电压电流显示，把钥匙拧向竖直位置稍等半分钟再把钥匙拧向平行位置，重复此操作，直到把HT打开。
5）点击桌面上的X'Pert Data Collector软件，输入账号密码。
6）点击菜单Instrument的下拉菜单Connect，进行仪器连接，出来以对话框，点击OK，再出来对话框还点击OK，此时软件的左侧会出现参数设定界面Flat sample stage。
7）Flat Sample Stage界面共有3个选项卡Instrument Settings，Incident Beam Optics 和Diffracted Beam Optics，设备老化和电压电流操作均在Instrument Settings 下设定，后两个参数设定一般不要动。
8）如果两次操作间隔100个小时以上应选择正常老化，间隔在24~100个小时之间的应选择快速老化。
老化的方式：在第7步的Instrument Settings下，展开Diffractometer→X-ray →Generator（点击前面的小“+”号），此时Generator下面有三个参数：Status,Tension和Current，双击这三个参数中的任一个或者右击其中的任一
个选择change，会出现Instrument Settings对话框，此时正定位在此对话框的第三个选项卡X-ray上，界面上有X-Ray generator，X-Ray tube和Shutter三项，点击X-Ray tube 下的Breed?按钮，会出现Tube Breeding对话框，选择breed X-Ray tube的方式：at normal speed或者fast，然后点击ok，光管开始老化，鼠标显示忙碌状态。
老化完毕后，先升电压后升电流，每间隔5KV，5mA地升至40KV，40mA，即设备将在40KV和40mA的状态下工作。
9）试样制备：根据样品的量选择相应的试样板，粉体或者颗粒都应尽量使工作面平整。
10）打开设备门，放入样品，把门合上，应合紧，否则会提示Enclosure （doors）not closed的错误。
11）首先选择project，点击X'Pert Data Collector 的Customize菜单下的Select Project?，出现Select Current Project的对话框，选择自己的文件夹，点击ok即可。
如果还没有自己的project，打开X'Pert Organizer软件，点击菜单Users & Projects菜单下的Edit Projects，点击New?，出现New Project对话框，新建自己的project，点击ok即可。
然后重复第11步前半部分。
12）点击菜单Mearsure下的Program?，出现Open Program对话框，默认Program type为Absolute scan，默认选择cell-scan，点击ok，出现Start对话框，由于第11
步的工作，所以Project name一栏已经选择在自己的文件夹，在Data set name一栏填入试样代号，点击ok，即开始扫描。
13）开始扫描后会出现Positioning the instrument，然后“咔”的一声，仪器门锁上，两臂抬起，开始扫描试样，默认衍射角10~80°。
14）扫描结束后“咔”的一声，两臂开始降落，显示Positioning the instrument，此时一定要等两臂降下来（衍射角约为12.000°时）之后再开门，不然又会提示Enclosure （doors）not closed的错误。
15）测试结束后，先降电流再降电压，把电流和电压分别降到10mA和30KV（每间隔5mA，5KV的降），将钥匙转动90°到竖直位置，关闭高压；等待约2分钟后按下Stand by 按钮，关闭主机和循环水系统。
如果下次测试时间间隔不超过20小时，就不用关闭高压（不拧钥匙），不关主机和循环水，但是要把电流和电压降下来。
16）导出数据。
打开X'Pert Organizer，Database的下拉菜单的Export的Scans?，出来Export scans对话框，点击下面的Filter?按钮，通过过滤，查找到相应文件，选中，点击ok，然后点击Folder?找到存放的目录，点击ok，然后把rd和csv的格式勾上，并全部选中，ok即可。
17）光盘刻录。
准备好空白光盘，打开刻录软件，按
照提示操作。
五、实验结果
TiO2的X射线衍射图谱如下：
六、实验分析
如上图所示，样品所获峰与所选标准卡片主要的峰在出现位置和强度上吻合得都是非常好的，只有样品的第一个峰不能满足，当选用其他能够满足第一峰出现位置的其他标准卡片时，都会带来明显的样品没有的峰，又因为该峰的强度很小，故可以认为是某种干扰或杂质带来的，但我们可以确定的是样品中的最绝大多数物质就是所选标准卡片所对应的物质。
篇三：本科：晶体X射线衍射实验报告(参考格式)。