X射线衍射仪(XRD)相关术语解释

合集下载

X射线粉末衍射仪(XRD)

X射线粉末衍射仪(XRD)

X射线粉末衍射仪(XRD)介绍一.衍射分析技术的发展自1896年X射线被发现以来,可利用X射线分辨的物质系统越来越复杂。

从简单物质系统到复杂的生物大分子,X射线已经为我们提供了很多关于物质静态结构的信息。

此外,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。

由于晶体存在的普遍性和晶体的特殊性能及其在计算机、航空航天、能源、生物工程等工业领域的广泛应用,人们对晶体的研究日益深入,使得X射线衍射分析成为探究晶体最方便、最重要的手段。

二.基本构造及原理2.1基本构造X射线衍射仪的形式多种多样, 用途各异, 但其基本构成很相似,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。

X射线衍射仪按其X射线发生器的额定功率分为普通功率(2~3kW)和高功率两类,前者使用密封式X射线管,后者使用旋转阳极X射线管(12kW以上)。

所以高功率X射线衍射仪又称为高功率旋转阳极X射线衍射仪。

(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。

X射线衍射仪按其测角台扫描平面的取向有水平(或称卧式)和垂直(又称立式)两种结构,立式结构不仅可以按q-2q方式进行扫描,而且可以实现样品台静止不动的q-q方式扫描。

(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。

X射线衍射仪使用的X射线检测器一般是NaI闪烁检测器或正比检测器,已经有将近半个世纪的历史了。

现在,还有一些高性能的X射线检测器可供选择。

如:半导体致冷的高能量分辨率硅检测器,正比位敏检测器,固体硅阵列检测器,CCD面积检测器等等,都是高档衍射仪的可选配置。

(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。

xrd原理

xrd原理

xrd原理X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)是一种非常重要的材料表征技术,它可以用来分析晶体结构和晶体学性质。

XRD原理的理解对于材料科学和固体物理研究具有重要意义。

本文将对XRD原理进行详细介绍,希望能够帮助读者更好地理解和应用这一技术。

X射线衍射是一种通过物质对X射线的衍射现象来研究物质结构的方法。

X射线衍射仪是实现这一目的的关键设备,它包括X射线源、样品台、衍射角度测量装置和X射线探测器等部件。

在实验中,X射线源会发出一束单色的X射线,这些X射线经过样品后会发生衍射现象,衍射角度和衍射强度的测量可以提供有关样品晶体结构的重要信息。

X射线衍射的原理基于布拉格定律,即nλ=2dsinθ,其中n为衍射级数,λ为X射线的波长,d为晶格间距,θ为衍射角。

通过测量衍射角和X射线波长,可以计算出晶格间距,从而揭示样品的晶体结构。

对于多晶样品,X射线衍射可以得到晶粒大小和晶粒取向分布等信息。

X射线衍射不仅可以用于固体材料的分析,还可以用于分析液态和非晶态材料。

在液态和非晶态材料的研究中,X射线衍射可以提供材料的局部结构信息,例如原子间的相互作用和配位数等。

因此,X射线衍射在材料科学、物理化学、生物化学等领域具有广泛的应用价值。

除了单晶和多晶材料的分析,X射线衍射还可以用于薄膜、纳米材料和表面结构的研究。

通过X射线衍射技术,可以了解材料的晶体结构、晶格畸变、应变分布等信息,为材料设计和性能优化提供重要参考。

总之,X射线衍射是一种非常重要的材料表征技术,它可以提供关于材料晶体结构的丰富信息。

通过对XRD原理的深入理解,可以更好地应用这一技术进行科研和工程实践。

希望本文对读者有所帮助,谢谢阅读!。

xrd的原理及其在材料检测的应用

xrd的原理及其在材料检测的应用

XRD的原理及其在材料检测的应用1. X射线衍射(XRD)的原理X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)是一种广泛应用于材料科学研究和材料检测的非破坏性分析技术。

它基于X射线与晶体结构相互作用的原理,通过测量和分析X射线的衍射图样,获取材料的晶体结构信息和材料的物相组成。

1.1 X射线的衍射现象当X射线通过晶体时,会与晶体内的原子相互作用,形成衍射现象。

这是因为晶体内的原子排列有序,构成了周期性的晶体结构。

当入射X射线的波长与晶体晶格常数的比值满足布拉格衍射条件时,入射X射线会被晶体内的原子散射,在特定的角度上产生衍射。

1.2 布拉格衍射条件布拉格衍射条件可以表示为:nλ = 2d sin(θ)其中,n是一个整数,λ是入射X射线的波长,d是晶面的间距,θ是入射X射线与晶面的夹角。

根据布拉格衍射条件,当满足特定的n和θ时,入射X射线会发生衍射,形成衍射峰。

通过测量衍射峰的位置和强度,可以得到晶体的晶格常数、晶体结构和晶体中原子的相对位置。

2. XRD在材料检测中的应用X射线衍射在材料检测中有广泛的应用,包括材料相组成分析、晶体结构研究、材料表面形貌分析等。

2.1 材料相组成分析X射线衍射可以确定材料的相组成,即材料中存在哪些晶体相。

通过测量材料的衍射峰的位置和强度,可以与材料的标准衍射图样进行对比,确定材料的晶相。

这对于材料的质量控制、材料的配方优化等方面具有重要意义。

2.2 晶体结构研究X射线衍射可以用于研究材料的晶体结构。

通过测量材料的衍射峰的位置和强度,可以确定晶体的晶格常数、晶胞参数等重要参数。

通过衍射峰的宽度和形状,可以了解材料的结晶度和晶体缺陷等信息。

这对于理解材料的物理特性和改进材料的性能具有重要意义。

2.3 材料表面形貌分析除了研究晶体结构外,X射线衍射还可以用于材料的表面形貌分析。

当X射线照射到材料表面时,反射回来的X射线会受到表面结构的影响。

通过测量被表面反射回来的X射线的特征,可以分析材料的表面形貌、表面纹理等信息。

XRD

XRD

1、XRD(X-ray diffraction ) ——X 射线衍射XRD 简介XRD (即X 射线衍射)是人类用来研究物质微观结构的第一种方法。

自Debye-Sherrer 发明粉末衍射以来,已有90多年的历史。

在这漫长的岁月中,它在晶体结构分析,特别是多晶聚集态的结构(相结构、晶粒大小、择优取向和点阵畸变等)方面作出了巨大的贡献。

成为当今材料研究中不可缺少的工具。

粉末衍射法常用于晶体结构分析,测定晶胞参数,甚至点阵类型,晶胞中原子数和原子位置。

如测定晶胞参数在研究固态相变、确定固溶体类型、测定固溶体溶解度曲线、测定热膨胀系数等方面,都得到了很大的应用。

晶胞参数测定是通过X 射线衍射线位置(θ)的测定而获得的,通过测定衍射图谱中每一条衍射线的位置均可得出一个晶胞参数值。

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、形态等信息。

XRD 可以进行物相的定性和定量分析、晶格参数的精确测定、晶粒大小、微观应力分析、单晶定向以及晶体缺陷等方面研究。

一 X 射线1.发现1895年伦琴发现用高速电子冲击固体时,有一种新射线从固体上发出来。

X射线的本质是电磁波,波长在10-8cm 左右,波动性为0.01~100 Å,同时也具有粒子性。

2.X 射线的性质1)物理作用,使某些物质发出荧光—可见光,用于荧光摄影:如X-射线透视。

2)可穿透物体。

穿透力与物质的原子序数有关。

同一波长的X-射线,对原子序数低的物质穿透力强,对原子序数高的物质穿透力弱。

3)可引起化学反应,使照相胶片感光,用于X-射线摄影。

4)可在生命组织中诱发生物效应,用作治疗。

5)使物质的原子电离和激发,使气体导电。

3.X 射线的产生及X 射线管X 射线产生的需要以下3个基本条件:(1)产生自由电子;(2)使电子作定向高速运动;阴级 阳级+ -(3)在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物;以上就是X射线产生原理,据此生产的X射线产生装置就叫:X光管,或X射线发生器。

X射线衍射仪(XRD)相关术语解释

X射线衍射仪(XRD)相关术语解释

X射线衍射仪(XRD)相关术语解释⚫ 非相干散射当物质中的电子与原子之间的束缚力较小(如原子的外层电子)时,电子可能被X光子撞离原子成为反冲电子。

因反冲电子将带走一部分能量,使得光子能量减少,从而使随后的散射波波长发生改变。

这样一来,入射波与散射波将不再具有相干能力,成为非相干散射。

⚫ 相干散射物质对X射线散射的实质是物质中的电子与X光子的相互作用。

当入射光子碰撞电子后,若电子能牢固地保持在原来位置上(原子对电子的束缚力很强),则光子将产生刚性碰撞,其作用效果是辐射出电磁波-----散射波。

这种散射波的波长和频率与入射波完全相同,新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射。

X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的。

⚫X射线管衍射用的X射线管实际上都属于热电子二极管,有密封式和转靶式两种。

前者最大功率不超过2.5KW,视靶材料的不同而异;后者是为获得高强度的X射线而设计的,一般功率在10KW以上。

⚫ 密封式管这是最常使用的X射线管,它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。

壳体上有对X射线“透明”的X射线出射“窗孔”。

靶和灯丝不能更换,如果需要使用另一种靶,就需要换用另一只相应靶材的管子。

这种管子使用方便,但若灯丝烧断后它的寿命也就完全终结了。

密封式X射线管的寿命一般为1000—2000小时,它的报废往往并不是与因灯丝损坏,而是由于靶面被熔毁或因受到钨蒸气及管内受热部分金属的污染,致使发射的X射线谱线“不纯”而被废用。

⚫ 可拆式管这种X射线管在动真空下工作,配有真空系统,使用时需抽真空使管内真空度达到10-5毫帕或更佳的真空度。

不同元素的靶可以随时更换,灯丝损坏后也可以更换,这种管的寿命可以说是无限的。

⚫ 转靶式管这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却,即所谓旋转阳极X射线管,是目前最实用的高强度X射线发生装置。

管子的阳极设计成圆柱体形,柱面作为靶面,阳极需要用水冷却。

工作时阳极圆柱以高速旋转,这样靶面受电子束轰击的部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面,使受热面积展开,从而有效地加强了热量的散发。

xrd 的原理

xrd 的原理

xrd 的原理X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)是一种利用物质对X 射线的衍射现象来研究物质结构的技术。

它是一种非常重要的分析方法,在物理学、化学、材料科学等领域都有广泛的应用。

X射线衍射的原理是基于X射线与物质相互作用的特性。

当X射线照射到物质上时,其中的X射线会与物质的原子或分子发生相互作用。

根据X射线的波长和物质的结构特性,入射的X射线会被散射成不同方向上的衍射波。

为了观察和分析这种衍射现象,科学家通常会使用一台X射线衍射仪。

这种仪器由X射线源、样品台和检测器等组成。

X射线源会产生一束单色的X射线,这些X射线会照射到样品上。

样品台固定着待测的物质,可以通过旋转或倾斜来改变样品的角度。

检测器则用来接收和记录衍射波的强度和角度。

当X射线照射到样品上时,其中的X射线会与样品中的原子或分子发生相互作用。

这种相互作用会导致X射线的散射现象,即X射线会以不同的方向进行衍射。

这些衍射波会被检测器接收到,并记录下它们的强度和角度。

根据衍射波的强度和角度,科学家可以得到样品的衍射图谱。

通过分析这个衍射图谱,科学家可以获得样品的结构信息。

根据X射线衍射的原理,衍射波的强度和角度与样品中原子或分子的排列方式有关。

因此,通过分析衍射图谱,可以确定样品的晶体结构、晶格常数、晶胞参数等重要信息。

X射线衍射技术具有许多优点。

首先,它是一种非破坏性的分析方法,可以对样品进行非接触式的测试。

其次,X射线衍射技术具有高灵敏度和高分辨率,可以对物质的微观结构进行详细的研究。

此外,X射线衍射技术还可以用于研究材料的晶体缺陷、晶体生长以及相变等过程。

X射线衍射技术是一种重要的物质结构分析方法。

它通过利用X射线与物质相互作用的特性,研究物质的衍射现象来获取样品的结构信息。

这种技术在科学研究和工程应用中具有广泛的应用前景,为人们深入了解物质的微观结构提供了有力的手段。

XRD知识深度解析

XRD知识深度解析

XRD知识深度解析XRD即X-RayDiffraction(X射线衍射)的缩写。

X射线衍射是一种通过仪器进行检测的光学分析法,将单色X射线照到粉晶样品上,若其中一个晶粒的一组面网取向和入射X射线夹角为θ时,满足衍射条件,则在衍射角2θ处产生衍射。

样品中有多个晶粒并满足衍射。

通过使用粉晶衍射仪的探测器以一定的角度绕样品旋转,接收到粉晶中不同网面、不同取向的全部衍射线,获得相应的衍射图谱。

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,但存在灵敏度较低,所需样品含量大于1%,分析样量一般需要几十至几百毫米,不能分析非晶样品等问题。

1X射线X射线是一种波长很短(约为10-8~10-12米),介于紫外线和伽马射线之间的电磁辐射。

由德国物理学家伦琴于1895年发现。

X射线能够穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相胶乳感光、气体电离。

1.1 X射线的产生当用一个高能量的粒子(电子、质子等)轰击某物质时,若该物质的原子内层电子被轰击出电子层,便形成空穴,此空穴会立即被较高能级电子层上的电子填充,于是会伴随发射波长不等的X射线。

被轰击的物质不同,X射线的波长也不同。

1.2 产生X射线的装置X射线管在真空阴极和阳极之间加高压。

阴极由钨丝制成,可发射电子。

发射电子经高压加速轰击阳极(靶极),将阳极金属内层电子撞出。

外层电子跃迁,即释放出X射线。

同步辐射X射线源需要用强度特别高的X射线源时,常应用同步辐射X射线源。

在电子同步加速器或电子储存环中,高能电子在强大的磁偏转力的作用下做轨道运动时,会发射出一种极强的光辐射,称为同步辐射,它的频谱范围包括从红外区域直到硬X射线的各个频段,其中有0.01~40nm之间的连续的各个波长的X射线。

同步辐射源强度高,发散度小,稳定性好。

1.3 X射线谱由X射线装置发射出来的X射线一般包括两个部分:一部分是具有连续波长的X射线,称为连续谱;另一部分是由阳极金属材料成分决定的波长确定的特征X射线,称为特征谱。

X射线衍射仪XRD相关术语解释

X射线衍射仪XRD相关术语解释

X射线衍射仪(XRD)相关术语解释● 非相干散射当物质中的电子与原子之间的束缚力较小(如原子的外层电子)时,电子可能被X光子撞离原子成为反冲电子。

因反冲电子将带走一部分能量,使得光子能量减少,从而使随后的散射波波长发生改变。

这样一来,入射波与散射波将不再具有相干能力,成为非相干散射。

● 相干散射物质对X射线散射的实质是物质中的电子与X光子的相互作用。

当入射光子碰撞电子后,若电子能牢固地保持在原来位置上(原子对电子的束缚力很强),则光子将产生刚性碰撞,其作用效果是辐射出电磁波-----散射波。

这种散射波的波长和频率与入射波完全相同,新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射。

X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的。

● X射线管衍射用的X射线管实际上都属于热电子二极管,有密封式和转靶式两种。

前者最大功率不超过2.5KW,视靶材料的不同而异;后者是为获得高强度的X射线而设计的,一般功率在10KW以上。

● 密封式管这是最常使用的X射线管,它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。

壳体上有对X射线“透明”的X射线出射“窗孔”。

靶和灯丝不能更换,如果需要使用另一种靶,就需要换用另一只相应靶材的管子。

这种管子使用方便,但若灯丝烧断后它的寿命也就完全终结了。

密封式X射线管的寿命一般为1000—2000小时,它的报废往往并不是与因灯丝损坏,而是由于靶面被熔毁或因受到钨蒸气及管内受热部分金属的污染,致使发射的X射线谱线“不纯”而被废用。

● 可拆式管这种X射线管在动真空下工作,配有真空系统,使用时需抽真空使管内真空度达到10-5毫帕或更佳的真空度。

不同元素的靶可以随时更换,灯丝损坏后也可以更换,这种管的寿命可以说是无限的。

● 转靶式管这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却,即所谓旋转阳极X射线管,是目前最实用的高强度X射线发生装置。

管子的阳极设计成圆柱体形,柱面作为靶面,阳极需要用水冷却。

工作时阳极圆柱以高速旋转,这样靶面受电子束轰击的部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面,使受热面积展开,从而有效地加强了热量的散发。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

X射线衍射仪(XRD)相关术语解释
⚫ 非相干散射
当物质中的电子与原子之间的束缚力较小(如原子的外层电子)时,电子可能被X光子撞离原子成为反冲电子。

因反冲电子将带走一部分能量,使得光子能量减少,从而使随后的散射波波长发生改变。

这样一来,入射波与散射波将不再具有相干能力,成为非相干散射。

⚫ 相干散射
物质对X射线散射的实质是物质中的电子与X光子的相互作用。

当入射光子碰撞电子后,若电子能牢固地保持在原来位置上(原子对电子的束缚力很强),则光子将产生刚性碰撞,其作用效果是辐射出电磁波-----散射波。

这种散射波的波长和频率与入射波完全相同,新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射。

X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的。

⚫X射线管
衍射用的X射线管实际上都属于热电子二极管,有密封式和转靶式两种。

前者最大功率不超过2.5KW,视靶材料的不同而异;后者是为获得高强度的X射线而设计的,一般功率在10KW以上。

⚫ 密封式管
这是最常使用的X射线管,它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。

壳体上有对X射线“透明”的X射线出射“窗孔”。

靶和灯丝不能更换,如果需要使用另一种靶,就需要换用另一只相应靶材的管子。

这种管子使用方便,但若灯丝烧断后它的寿命也就完全终结了。

密封式X射线管的寿命一般为1000—2000小时,它的报废往往并不是与因灯丝损坏,而是由于靶面被熔毁或因受到钨蒸气及管内受热部分金属的污染,致使发射的X射线谱线“不纯”而被废用。

⚫ 可拆式管
这种X射线管在动真空下工作,配有真空系统,使用时需抽真空使管内真空度达到10-5毫帕或更佳的真空度。

不同元素的靶可以随时更换,灯丝损坏后也可以更换,这种管的寿命可以说是无限的。

⚫ 转靶式管
这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却,即所谓旋转阳极X射线管,是目前最实用的高强度X射线发生装置。

管子的阳极设计成圆柱体形,柱面作为靶面,阳极需要用水冷却。

工作时阳极圆柱以高速旋转,这样靶面受电子束轰击的部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面,使受热面积展开,从而有效地加强了热量的散发。

所以,这种管的功率能远远超过前两种管子。

对于铜或钼靶管,密封式管的额定功率,目前只能达到2 KW左右,而转靶式管最高可达90 KW。

⚫ 粉末衍射仪
粉末衍射仪是目前研究粉末的X射线衍射最常用而又最方便的设备。

它的光路系统设计采用聚焦光束型的衍射几何,一般使用普通的NaI(Tl)闪烁检测器或正比计数管检测器以电子学方法进行衍射强度的测量;衍射角的测量则通过一台精密的机械测角仪来实现。

⚫ 测角仪
是粉末衍射仪上最精密的机械部件,用来精确测量衍射角。

⚫ 发散狭缝
测角仪上用来限制发散光束的宽度。

发散狭缝的宽度决定了入射X射线束在扫描平面上的发散角。

⚫ 接收狭缝
测角仪上用来限制所接收的衍射光束的宽度。

接收狭缝是为了限制待测
角度位置附近区域之外的X射线进入检测器,它的宽度对衍射仪的分辨能力、线的强度以及峰高/背底比有着重要的影响作用。

⚫ 防散射狭缝
测角仪上用来防止一些附加散射(如各狭缝光阑边缘的散射,光路上其它金属附件的散射)进入检测器,有助于减低背景。

防散射狭缝是光路中的辅助狭缝,它能限制由于不同原因产生的附加散射进入检测器。

例如光路中空气的散射、狭缝边缘的散射、样品框的散射等等。

此狭缝如果选用得当,可以得到最低的背底,而衍射线强度的降低不超过2%。

如果衍射线强度损失太多,则应改较宽的防散射狭缝。

⚫Sollar狭缝
测角仪上一组平行薄金属片光阑,由一组平行等间距的、平面与射线源焦线垂直的金属薄片组成,用来限制X射线在测角仪轴向方向的发散,使X射线束可以近似的看作仅在扫描圆平面上发散的发散束。

⚫ 脉冲计数率
在衍射仪方法中,X射线的强度用脉冲计数率表示,单位为每秒脉冲数(cps)。

检测器在单位时间输出的平均脉冲数,直接决定于检测器在单位时间接收的光子数。

如果检测器的量子效率为100%,而系统(放大器和脉冲幅度分析器等)又没有计数损失(漏计),那么每秒脉冲数便是每秒光子数。

⚫ 能量分辨
是指检测器接收某一能量的量子(某一波长射线的光量子),所输出脉冲信号的平均幅度与入射量子的能量成正比的特性。

⚫ 闪烁检测器
是各种晶体X射线衍射工作中通用性能最好的检测器。

它的主要优点是:对于晶体X射线衍射使用的X射线均具有很高甚至达到100%的量子效
率;使用寿命长,稳定性好;此外,它和PC一样,具有很短的分辨时间(10-7秒数量级),因而实际上不必考虑由于检测器本身的限制所带来的计数损失;它和PC一样,对晶体衍射工作使用的软X射线也有一定的能量分辨本领。

因此通常X射线粉末衍射仪配用的是闪烁检测器。

⚫ 定速连续扫描
粉末衍射仪的一种工作方式(扫描方式),最常用。

试样和接收狭缝以角速度比1:2的关系匀速转动。

在转动过程中,检测器连续地测量X射线的散射强度,各晶面的衍射线依次被接收。

计算机控制的衍射仪多数采用步进电机来驱动测角仪转动,因此实际上转动并不是严格连续的,而是一步一步地(每步0.0025°)跳跃式转动,在转动速度较慢时尤为明显。

但是检测器及测量系统是连续工作的。

连续扫描的优点是工作效率较高。

例如以2θ每分钟转动4°的速度扫描,扫描范围从20~80°的衍射图15分钟即可完成,而且也有不错的分辨率、灵敏度和精确度,因而对大量的日常工作(一般是物相鉴定工作)是非常合适的。

但在使用长图记录仪记录时,记录图会受到计数率表RC的影响,须适当地选择时间常数。

⚫ 步进扫描
粉末衍射仪的一种工作方式(扫描方式)。

试样每转动一步(固定的Δθ)就停下来,测量记录系统开始测量该位置上的衍射强度。

强度的测量也有两种方式:定时计数方式和定数计时方式。

然后试样再转过一步,再进行强度测量。

如此一步步进行下去,完成指定角度范围内衍射图的扫描。

用记录仪记录衍射图时,采用步进扫描方式的优点是不受计数率表RC的影响,没有滞后及RC的平滑效应,分辨率不受RC影响;尤其它在衍射线强度极弱或背底很高时特别有用,在两者共存时更是如此。

因为采用步进扫描时,可以在每个θ角处作较长时间的计数测量,以得到较大的每步总计数,从而可减小计数统计起伏的影响。

步进扫描一般耗费时间较多,因而须认真考虑其参数。

选择步进宽度时需考虑
两个因素:一是所用接收狭缝宽度,步进宽度至少不应大于狭缝宽度所对应的角度;二是所测衍射线线形的尖锐程度,步进宽度过大则会降低分辨率甚至掩盖衍射线剖面的细节。

为此,步进宽度不应大于最尖锐峰的半高度宽的1/2。

但是,也不宜使步进宽度过小。

步进时间即每步停留的测量时间,若长一些,可减小计数统计误差,提高准确度与灵敏度,但将损失工作效率。

⚫ 能量色散型X射线衍射仪
半导体固体检测器(SSD)是一种具有极高能量分辨本领的射线强度检测器,能用来测量软X射线的能量和波长。

能量色散型X射线衍射仪(EDXRD)是一种以SSD为基础的一种新型衍射仪,使用连续波长的X射线照射样品,在一个固定的角度位置测量衍射线的波长谱,从而计算各衍射晶面的间距d值。

EDXRD也是一种高速多晶衍射设备。

⚫ 位敏正比检测器衍射仪
位敏正比检测器(PSPC)是一种新型射线检测器。

它不仅能进行粒子计数测量,而且通过与它配合的一套时间分析系统能够同时得到粒子进入检测器窗口的位置坐标。

因此用PSPC进行测量可以获得如用感光软片进行记录时同样丰富的信息。

PSPC得到的信息直接实时地由计算机系统进行处理,能立即得到实验结果。

应用PSPC已经成功地发展了一种新型的衍射仪——PSPC衍射仪,它能对整个可测量范围内的衍射进行同时记录,是一种高速多晶衍射设备,特别适用于跟踪动态过程的衍射研究。

⚫ 微区衍射仪
微区衍射仪是按平行光束型衍射几何设计的,使用特殊的大窗口闪烁检测器或环形窗口的正比检测器。

工作时,检测器沿入射线方向移动,通过固定直径的环形狭缝对各衍射锥面的总强度依次地进行测量。

由于它使用细平行光束,故能对样品的一个微区(直径可小至30μm)进行衍射分析。

相关文档
最新文档