X射线衍射分析技术综述详解

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X射线衍射分析技术全解

X射线衍射分析技术全解
PDF 卡片号51-0939,并标出衍射数据的质量(图中 为C),分别是:★〔高质量实测数据〕,C〔依据实 测的单晶体构造数据计算而得的理论数据〕,I〔衍 射图已指标化,数据牢靠〕,Q〔数据质量符合要 求〕,D〔已被质量更高的卡片所替代〕
列出物质的分子式,英文名称和有关的参考文献 列出化合物的 CA(Chemical 结晶学数据,包括:分子量,晶胞体积, 理论和实测比重,所属空间群,晶胞参数等
列出了有关的试验数据,包括:同样质量的样品最强 衍射线与a-Al 2O3 (刚玉)最强衍射线的强度比,试验 中所用的X射线种类和波长,试验中是否使用了单色 器和滤色片等等
列出粉末衍射的棒图,衍射峰角度(或d值),相对强 度,衍射指标等
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晶体对X光的衍射
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X射线衍射分析
X射线衍射分析可给出材料中物相的构 造及元素的状态信息
XRD物相定性分析 利用XRD衍射角位置及强度,鉴定未知
样品是由哪些物相所组成 比照粉末衍射标准联合会〔JCPDS〕出
版的粉末衍射卡片〔PDF卡片〕 看“三强线”
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PDF卡片
每张 PDF 卡片列出一种单相物质〔包括元素单质、 合金、无机化合物、矿物、有机化合物和金属有机化 合物〕的多晶 X 射线衍射数据
PDF 卡片是进展物相鉴定的重要依据 有光盘版发行,可依据实测的多晶X射线衍射图谱自
动进展物相检索
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X射线衍射分析的应用
物相分析
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X射线分析应用
布拉格方程把晶体的周期性的特点d、X射线 的本质l与衍射规律q结合起来,利用衍射试 验只要知道其中两个就可以计算出第三个
l,测定q ,计算d可以确定晶体的周期构造— —晶体构造分析〔XRD〕

X射线衍射分析

X射线衍射分析

西安石油大学X射线衍射分析技术院(系):油气资源学院姓名:郝磊学号:1108240808专业:矿物学、岩石学、矿床学指导教师:赵永刚X 射线衍射分析技术摘要:1895年伦琴发现X 射线,X 射线又称伦琴射线。

德国科学家劳厄于1912年发现了X 射线衍射现象,并导出了劳厄晶体衍射公式。

紧接着,英国物理学家布拉格父子又将此衍射关系用简单的布拉格定律表示,使之易于接受。

到本世纪四、五十年代,X 射线衍射的原理、方法及在其他各方面的应用虽已建立,其应用领域已遍及物理、化学、地质学、生命科学、工程及材料科学等各领域,在材料科学和工程方面的贡献尤为重要、显著,本文简单介绍了X 射线的研究现状,原理,设备,方法以及应用。

关键词:x 射线;衍射;原理;方法;应用1 国内外研究概况1.1X 衍射分析历史1895年伦琴发现具有特别强的穿透力的X 射线。

1912年德国物理学家劳埃发现X 射线通过晶体时产生衍射现象,证明了X 射线的波动性和晶体内部结构的周期性1912年小布拉格提出著名的布拉格方程1913年老布拉格设计出第一台X 射线分光计,并发现了特征X 射线1.2X 射线的产生灯丝中发出的电子达到一定的能量,电子受高压电场的作用以高速轰击靶面,会把靶面材料中的K 层电子空出,处于激发态,其它层的电子跃入,能量降低,发出X 射线。

波长范围0.05 ~ 0.25 nm ,穿透力强。

X 射线管:阳极靶+阴极灯丝常用Cu 、Cr 、Fe 、Ni 等热阴极X 射线管示意图X 射线衍射技术是从劳仑在1912年发现了晶体能衍射X射线,由其衍射的方式揭露出晶体的结构而开始的。

起初X射线衍射系单纯用来测定晶体结构,现在这种方法已能用来解决像化学分析、应力测量、相平衡的研究等各式各样的向题。

五十年代以前的X射线衍射分析,绝大部分是利用底片来记录衍射线的。

但近年来,用各种辐射探测器(即计数器)来进行记录已日趋普遍。

目前,X射线衍射仪已广泛应用于科研单位及实验室,业在许多领域中取代了照相法。

X射线衍射分析技术综述详解

X射线衍射分析技术综述详解

X射线衍射分析技术综述详解J I A N G S U U N I V E R S I T Y 冶⾦⼯程专业硕⼠研究⽣结课论⽂论⽂题⽬:X射线衍射分析技术综述课程名称:Modern Material Analytic Technology专业班级: 201 级硕⼠研究⽣学⽣姓名:学号:学院名称:材料科学与⼯程学院学期:第⼀学期完成时间: 2015年12⽉ 10 ⽇⽬录摘要 (2)第⼀章X射线衍射技术的发展历史 (4)1.1 X射线的发展历程 (4)1.2 X衍射仪的发展历史 (6)1.2.1早期的照相机阶段 (6)1.2.2衍射仪中期的阶段 (6)1.2.3近代的电⼦计算机衍射仪阶段 (7)第⼆章X射线衍射的⼯作原理 (7)2.1 X射线衍射⼯作原理 (8)2.1.1运动学衍射理论 (8)2.1.2动⼒学衍射理论 (9)第三章X衍射仪的构造及功能 (10)3.1 X射线衍射仪的⼯作原理 (10)3.1.1测⾓仪 (11)3.1.2 X射线发⽣器 (12)3.1.3 X射线衍射信号检测系统 (13)3.1.4数据处理和打印图谱系统 (15)第四章X射线衍射技术在材料以及冶⾦⽅⾯的应⽤ (16)4.1物相鉴定(物相定性分析) (16)4.2物相定量分析 (16)4.3残余奥⽒体定量分析 (17)4.4晶体点阵参数的测定 (17)4.5微观应⼒和宏观应⼒的测定 (17)4.6结晶度的测定 (19)4.7晶体取向及织构的测定 (19)第五章X射线衍射技术未来发展⽅向 (21)结束语 (22)参考⽂献 (23)摘要X射线衍射分析技术是⼀种⼗分有效的材料分析⽅法,X射线衍射在材料分析中具有⼴泛的应⽤。

它不仅可以⽤来进⾏材料的物相分析和残余应⼒的分析,还可以对材料的结晶度、微晶⼤⼩以及晶体取向进⾏测定。

可以说是对晶态物质进⾏物相分析的⽐较权威的⽅法。

在⼯程和实验教学上具有⼴泛的应⽤。

随着技术⼿段的不断创新和完善,X射线衍射实验在材料成分分析⽅⾯有着⾮常重要的作⽤,因此X射线衍射在材料分析领域必将有更⼴阔的发展前景。

X射线衍射分析

X射线衍射分析

X-射线衍射分析化学系 0907401班贺绍飞[摘要] 研究晶体材料,X-射线衍射分析非常理想也非常有效,而对于液体和非晶态固体,这种方法也能提供许多基本的重要数据。

所以X-射线衍射分析被认为是研究固体最有效的工具。

本文首先对X-射线衍射分析技术进行了简单介绍,然后分别举例说明X-射线衍射分析在晶体分析中的作用。

[关键词] X-射线衍射分析;晶体;晶体分析1 引言1912年劳埃等人根据理论预见,并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象,证明了X射线具有电磁波的性质,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。

这就是X射线衍射的基本原理。

衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示:λθn2d=sin式中:λ是X射线的波长;θ是衍射角;d是结晶面间隔;n是整数。

波长λ可用已知的X射线衍射角测定,进而求得面间隔,即结晶内原子或离子的规则排列状态。

将求出的衍射X射线强度和面间隔与已知的表对照,即可确定试样结晶的物质结构,此即定性分析。

从衍射X射线强度的比较,可进行定量分析。

2 X-射线衍射分析2.1 X-射线衍射分析的原理X-射线衍射分析是利用晶体形成的X射线衍射,对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。

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射线在某些方向上相位得到加强,从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。

衍射X射线满足布拉格(W.L.Bragg)方程:θnλ2sind=式中:λ是X射线的波长;θ是衍射角;d是结晶面间隔;n是整数。

波长λ可用已知的X射线衍射角测定,进而求得面间隔,即结晶内原子或离子的规则排列状态。

x射线衍射分析的原理X射线衍射分析原理及其应用

x射线衍射分析的原理X射线衍射分析原理及其应用

x射线衍射分析的原理 X 射线衍射分析原理及其应用导读:就爱阅读网友为您分享以下“X射线衍射分析原理及其应用”的资讯,希望对您有所帮助,感谢您对 的支持!X射线衍射分析摘要:X射线衍射分析是一种重要的晶体结构和物相分析技术,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。

本文简要介绍X射线衍射原理,X射线衍射仪器的结构、原理,及其在地质学、医学等自然科学领域中的应用。

前言:1895年伦琴发现X射线,又称伦琴射线。

德国科学家劳厄于1912年发现了X射线衍射现象,并推导出劳厄晶体衍射公式。

随后,英国布拉格父子又将此衍射关系用简单的布拉格方程表示出来。

到上世纪四、五十年代,X射线衍射的原理、方法及在其他各方面的应用逐渐建立。

在各种测量方法中,X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。

X射线衍射技术可以探究晶体存在的普遍性和特殊性能,使得其在冶金、石油、岩石矿物、科研、航空航天、材料生产等领域的被广泛应用。

关键词:方法,衍射,原理,应用X射线衍射仪的原理1.X射线衍射原理当X射线沿某方向入射某一晶体的时候,晶体中每个原子的核外电子产生的相干波彼此发生干涉。

当每两个相邻波源在某一方向的光程差等于波长λ的整数倍时,它们的波峰与波峰将互相叠加而得到最大限度的加强,这种波的加强叫做衍射,相应的方向叫做衍射方向,在衍射方向前进的波叫做衍射波。

光程差为0的衍射叫零级衍射,光程差为λ的衍射叫一级衍射,光程差为nλ的衍射叫n级衍射。

n不同,衍射方向的也不同。

由于常用的X射线波长约在2.5A~0.5A之间,与晶体中的原子间距(1A)数量级相同,因此可以用晶体作为X射线的衍射光栅,这就使得用X射线衍射进行晶体结构分析成为可能。

在晶体的点阵结构中,具有周期性排列的原子或电子散射的次生X射线间相互干涉的结果,决定了X射线在晶体中衍射的方向,所以通过对衍射方向的测定,可以得到晶体的点阵结构、晶胞大小和形状等信息。

X射线衍射分析原理及应用

X射线衍射分析原理及应用

X射线衍射分析原理及应用一、X射线衍射分析的原理X射线衍射的基本原理是当X射线入射到晶体表面时,由于晶体具有定向排列的原子或离子,X射线与晶体中的电子发生相互作用并散射,形成不同方向上的干涉条纹,通过测量和分析这些干涉条纹的位置和强度可以推断出晶体的结构特征。

具体来说,X射线衍射分析的原理可以归纳为以下几个方面:1. 布拉格法则:当入射角θ和出射角θ'满足布拉格方程nλ = 2d·sinθ,即入射的X射线与晶体晶面的倾角和衍射角满足特定的关系时,会发生衍射。

2.动态散射:在晶体中,入射的X射线会与晶格中的电子发生相互作用,散射成各个方向上的次级波,波的振动方向垂直于入射方向。

3.干涉:次级波在不同晶面的散射电子之间发生干涉,产生特定的干涉条纹。

4.衍射图样:干涉条纹的位置和形状与晶体的晶胞结构、晶面间距以及晶体取向有关,通过测量和分析衍射图样可以确定这些信息。

二、X射线衍射分析的应用1.晶体结构分析:通过在不同角度下测量样品的X射线衍射图样,可以推断出材料的晶体结构,包括晶胞参数、晶面间距、原子位置等信息。

这对于理解材料的物理、化学以及电子结构等性质非常重要。

2.晶体取向分析:X射线衍射分析可以用来确定晶体中不同晶向的取向分布,即晶体中晶面的取向。

这对于材料工艺和性能的控制具有重要意义,例如金属的冷轧、挤压等过程中,晶体的取向对材料的力学性能有很大影响。

3.晶体缺陷分析:晶体中存在着各种缺陷,如位错、晶界、析出相等。

通过观察和分析X射线衍射图样中的峰形和峰宽等信息,可以确定晶体的缺陷类型和含量,进而了解材料的机械、电学以及热学性质。

4.应力分析:在材料的变形过程中,晶体中会引入应力场。

应力会引起晶格的畸变,从而导致X射线衍射图样的形状和位置发生变化。

通过分析这些变化可以得到材料中的应力分布和大小,对于材料的力学性能的评估和优化具有重要意义。

总之,X射线衍射分析是一种非常重要的材料表征方法,可以提供丰富的关于晶体结构、晶胞参数、晶体取向以及晶体缺陷等信息。

X射线衍射分析

X射线衍射分析

X射线衍射分析X射线衍射分析是一种广泛应用于材料科学和固态物理领域的实验技术。

通过照射物质样品,利用X射线在晶体中的衍射现象,可以获得有关物质结构和晶体学信息的重要数据。

本文将介绍X射线衍射分析的原理、应用和发展。

一、X射线衍射分析原理X射线衍射分析的基本原理是X射线的衍射现象。

当X射线照射到晶体上时,晶体中的原子会对X射线产生散射,形成一种有规律的衍射图样。

这个衍射图样会显示出晶体的结构信息,包括晶体的晶格常数、晶胞形状和晶体的定向等。

X射线衍射实验一般使用Laue方法或布拉格方法。

Laue方法是在一束平行的X射线照射下,观察其经过晶体后的衍射图样,通过分析该图样可以得到晶体的结构信息。

布拉格方法则是通过将一束X射线通过晶体,利用布拉格方程进行衍射角度的计算,从而确定晶体的晶格常数和定向。

二、X射线衍射分析应用X射线衍射分析被广泛应用于材料科学和固态物理领域。

它可以用来研究晶体的结构和晶体学性质,例如晶格参数、晶胞参数和晶体定向。

此外,X射线衍射还可以用于材料的质量控制和表征、相变研究、晶体缺陷分析等。

在材料科学领域,X射线衍射分析常用于矿物学、金属学和半导体学的研究。

例如,在矿物学中,通过X射线衍射分析可以确定矿石中的不同晶型矿物的比例和结构信息。

在半导体学中,X射线衍射分析可以帮助研究晶体管的晶格结构和界面形态。

三、X射线衍射分析的发展X射线衍射分析作为一种实验技术,随着科学研究的深入不断发展。

在仪器设备方面,X射线源的进步使得可以获得更高分辨率的衍射图样;探测器的改进使得观测和数据分析更加准确和高效。

同时,随着计算机技术的发展,数据处理和分析的速度大大提高,使得研究人员可以更直观、更准确地分析X射线衍射图样。

此外,X射线衍射分析的理论研究也在不断深入,衍射峰的定性和定量分析方法得到了大量改进,使得X射线衍射分析在材料科学研究中的应用更加广泛。

总结:X射线衍射分析是一种重要的实验技术,在材料科学和固态物理领域具有广泛的应用价值。

X射线衍射技术

X射线衍射技术

X射线衍射技术X射线衍射技术是一种应用于材料科学、物理学和化学领域的重要分析方法。

它通过研究材料或化合物对X射线的衍射模式,来确定其晶体结构、晶体参数以及晶体中原子的排列方式。

X射线衍射技术不仅能够揭示物质的微观结构,还可以提供关于晶格应力、晶格畸变以及颗粒尺寸等详细信息。

本文将介绍X射线衍射技术的基本原理、应用领域以及相关仪器。

一、X射线衍射技术基本原理X射线衍射技术的基本原理源于布拉格方程。

布拉格方程表达了入射X射线与晶体晶面间距d、入射角度θ、以及衍射角度2θ之间的关系。

它的数学表达式为:nλ = 2d sinθ其中,n是一个整数,表示衍射过程中的编号,λ是X射线的波长。

通过测量X射线衍射的角度,可以根据布拉格方程计算出晶体晶面间距d,从而推断出晶体的结构特征。

二、X射线衍射技术的应用领域1. 材料科学研究:X射线衍射技术在材料科学中被广泛应用。

它可以帮助研究人员确定金属、陶瓷、玻璃等材料的晶体结构和晶格参数。

通过分析材料的衍射图像,可以评估材料的结晶度、晶体尺寸、晶格畸变以及晶格缺陷等信息,对材料的性能进行优化和改进。

2. 物理学研究:X射线衍射技术在物理学研究中有重要的应用。

例如,通过分析X射线衍射谱,物理学家可以研究晶体中电子行为、电子结构以及电子的自旋轨道耦合等性质。

这些信息对于理解材料的电学、磁学和光学性质具有重要意义。

3. 化学分析:X射线衍射技术也被广泛应用于化学分析领域。

通过对化合物的X射线衍射图谱进行定量分析,可以确定样品中不同的晶相含量、晶相纯度以及杂质的存在情况。

这对于研究样品的稳定性、反应活性以及化学反应机理等都具有重要意义。

三、X射线衍射仪器1. X射线发生器:X射线发生器是产生X射线的核心部件。

其原理基于电子注入金属靶材,当高速电子与靶材相互作用时,会产生X射线辐射。

发生器的性能直接影响到实验的分辨率和灵敏度。

2. X射线衍射仪:X射线衍射仪是对样品进行X射线衍射实验的装置。

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J I A N G S U U N I V E R S I T Y 冶金工程专业硕士研究生结课论文论文题目:X射线衍射分析技术综述课程名称:Modern Material Analytic Technology专业班级: 201 级硕士研究生学生姓名:学号:学院名称:材料科学与工程学院学期:第一学期完成时间: 2015年12月 10 日目录摘要 (2)第一章X射线衍射技术的发展历史 (4)1.1 X射线的发展历程 (4)1.2 X衍射仪的发展历史 (6)1.2.1早期的照相机阶段 (6)1.2.2衍射仪中期的阶段 (6)1.2.3近代的电子计算机衍射仪阶段 (7)第二章X射线衍射的工作原理 (7)2.1 X射线衍射工作原理 (8)2.1.1运动学衍射理论 (8)2.1.2动力学衍射理论 (9)第三章X衍射仪的构造及功能 (10)3.1 X射线衍射仪的工作原理 (10)3.1.1测角仪 (11)3.1.2 X射线发生器 (12)3.1.3 X射线衍射信号检测系统 (13)3.1.4数据处理和打印图谱系统 (15)第四章X射线衍射技术在材料以及冶金方面的应用 (16)4.1物相鉴定(物相定性分析) (16)4.2物相定量分析 (16)4.3残余奥氏体定量分析 (17)4.4晶体点阵参数的测定 (17)4.5微观应力和宏观应力的测定 (17)4.6结晶度的测定 (19)4.7晶体取向及织构的测定 (19)第五章X射线衍射技术未来发展方向 (21)结束语 (22)参考文献 (23)摘要X射线衍射分析技术是一种十分有效的材料分析方法,X射线衍射在材料分析中具有广泛的应用。

它不仅可以用来进行材料的物相分析和残余应力的分析,还可以对材料的结晶度、微晶大小以及晶体取向进行测定。

可以说是对晶态物质进行物相分析的比较权威的方法。

在工程和实验教学上具有广泛的应用。

随着技术手段的不断创新和完善,X射线衍射实验在材料成分分析方面有着非常重要的作用,因此X射线衍射在材料分析领域必将有更广阔的发展前景。

本文将着重通过对X射线衍射分析技术和X射线衍射仪的介绍,来全面了解其发展历程、工作原理、构造及作用、在冶金及金属材料领域的应用和未来发展方向。

关键词:X射线衍射分析技术、X射线衍射仪、工作原理、结构、应用Abstract X-ray diffraction analysis technology is effective for material analysis. Thus it is widely used in various research and manufacture filed.It not only be used to analyze material of phase and residual stress,also to determine the material of crystallinity, size of Crystallite and Crystal orientation.It is authoritative means to analyze crystalline substance of phase. and be widely applied to the engineering and experiment teaching. According to the scientific means continue to creative and improve, X-ray diffract ion plays a important role in the analyze of the material’s component. the X-ray diffraction have a widely developing prospect in the filed of materials analysis.The essay is highlight to introduce the X-ray diffraction analysis technology and X-ray diffractometers, through the analysis can help us to realize the development of X-ray diffraction, the method, structure and function, the application in the filed of metallurgy and metal materials, the develop direction.Keywords:X-ray diffraction technology; X-ray diffractometers the method ofwork;constitution; application第一章X射线衍射技术的发展历史1.1 X射线的发展历程1895年,德国物理学家伦琴发现了X射线,人们马上将其利用来窥视肉眼看不见的表面后的物体,如人体内的骨骼与脏器。

1912年劳埃发现了X射线衍射现象。

使人们获得了探索人眼无法分辨的微观世界的工具。

这两大发现成为人类科学和技术发展史上的重要里程碑。

1912年以后X 射线衍射的理论和应用得到了深入广泛的发展,使人们了解了微观世界(原子、分子尺度)。

X射线衍射技术成为认识和改造物质结构的有利工具[1]。

人类在利用某种自然现象的时候,未必是先了解这个现象的本质然后再去利用的。

X射线发现仅半年就被医学界用来进行骨折诊断和定位了,随后又用于检查铸件中的缺陷和探伤,从而创造了X射线透视技术(radiography)。

1909年,巴克拉(Barkla)利用X射线,发现X射线与产生X射线的物质(靶)的原子序数(Z)有关,由此发现了标识X射线,并认为此X射线是原子内层电子跃迁产生。

1908-1909年,德国物理学家Walte.Pohl,将X射线照金属(相当于光栅),产生了干涉条纹。

1910年,厄瓦尔德(Ewald)发现新散射现象,劳埃由此得出:散射间距(即原子间距)近似于1A数量级。

1912年,德国慕尼黑大学物理学家劳厄(M. V. Laue)成功地完成了晶体的X射线衍射实验,获得第一张X射线衍射照片。

劳厄的工作奠定了X射线衍射结构分析的基础。

随后为解释衍射图象,劳埃提出了劳埃方程;因此他在1914年获得诺贝尔物理学奖。

1913年,布拉格父子导出了简单实用的布拉格方程;随后,厄瓦尔德(Edwald)把衍射变成了图解的形式:厄瓦尔德图解。

1913-1914年,莫塞莱定律的发现,并最终发展成为X射线光谱分析及X射线荧光分析。

1916年,德拜(Debye)谢乐(Scherrer)发明了“粉未照相法”。

1938年,哈那瓦尔特(Hanawalt)建立了系统的X射线物相定性分析方法。

1941年美国材料实验协会(ASTM)将衍射线资料编印成索引及标准卡片,并逐年进行补充,完成粉未衍射卡数据收集与发行的初期阶段工作。

20世纪60年代开始,衍射仪法和计算机技术相结合,实现收集衍射实验数据的自动化,研制和发展了物相鉴定、结构测定等方面的计算机程序。

目前,X射线衍射理论已基本完善,是一门相当成熟的学科,而X射线衍射技术仍在不断发展,近年来,发展尤为显著,其主要方面和原因有:(1)新光源的发明:转靶、同步辐射、X射线激光、X射线脉冲源,高效率、强光源,使测量精度提高4个数量级。

(2)新的探测器:由气体探测器到固体探测器,高分辨率、高灵敏度,使测量提高2个数量级。

(3)新的数据记录及处理技术:高度计算机化。

a. 实验设备、实验数据全自动化;b. 数据分析计算程序化;c. 衍射花样的计算机模拟。

X射线发展至今,已形成了三种完整的应用技术,它们分别是:X射线形貌技术(Radiography);X射线光谱技术(X-Ray Spectrum);X射线衍射技术(X-Ray Diffraction,简称XRD)。

X射线形貌技术也称X射线照相术,是利用物质对X射线透过吸收能力的差异分析物质中异物形态,主要用于医学上进行人体X光透视和工程技术上进行X射线探伤。

X射线光谱技术利用物质中元素被X射线激发所产生次生X射线谱(也称X射线荧光)的波长和强度分析物质的化学组成。

X射线光谱技术也称X射线荧光分析,即利用适当能量和X射线照射不同元素组成的样品时,每种元素发射的次生X射线(荧光X射线)的频率与元素原子的原子序数成正比,通过晶体衍射分光测定特征荧光X射线的波长和强度,从而可进行元素的定性和定量分析。

X射线衍射技术利用X射线在晶体、非晶体中衍射与散射效应,进行物相的定性和定量分析、结构类型和缺陷分析的技术。

X射线衍射技术是目前应用最广的一项技术。

随着科学技术的发展,X射线衍射仪及配套的一系列分析设备得到不断改进和完善,促使X射线分析技术的新理论、新技术不断涌现。

在原来X射线技术的基础上又形成了四种新技术,分别是:扩展X射线吸收精细结构分析技术(Extended X-Ray Absorption Fine Structure, EXAF);X射线漫散射及广角非相干的小角相干、非相干散射技术;X射线光电子能谱分析技术(XPS);X射线衍射貌相技术(X-Ray Diffraction Topography)。

在众多的X射线分析方法中,作为常规的分析测试手段,使用最多的和最广泛的是X射线衍射技术,而X射线衍射技术中应用最多的方法就是物相分析。

X射线物相分析方法是研究同质多相唯一有效的方法。

如鸡卵壳和贝壳的化学组成相同,只有通过X射线衍射技术才能区分二者分别由方解石和文石两种矿物构成。

X射线衍射技术可以测定材料的结构、晶格畸变、晶粒大小、晶体取向、晶体织构、晶体内应力、结晶度,还可以进行固熔体分析、相变研究、电畴或磁畴结构分析等方面的工作。

X射线物衍射物相分析方法在材料科学领域得到广泛的应用,成为材料科学研究必不可少的基本表征方法之一。

1.2 X衍射仪的发展历史之所以对X射线衍射发现以来的近百年中X射线衍射仪的发展情况进行了简要介绍,其目的是通过近百年来X射线衍射仪的发展史看到,X射线衍射仪是怎样从单一功能向多功能发展的,是怎样在科学与技术发展要求的推动下和实际生产技术发展的基础上发展的,反过来它又是怎样促进了科学与技术研究的发展形成一种相辅相成的关系。

仪器的研究与所有其他的研究一样,是科学发展中不可或缺的一环。

1.2.1 早期的照相机阶段此阶段的最大特点是用照相底片做探测记录器。

测角器构造简单,主体为一金属圆筒。

底片贴于金属圆筒的内壁,试样置于圆筒中心的试样转动机构上。

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