p射线反散射测厚仪

用p射线照射镀层基体组合时，射线进入金属之后与金属原子碰撞，其中一部分被反向散射，而重新穿出。由于p射线与原子撞击的概率和反向散射回来粒子的能量，与所撞击原子的多少和种类相关。因此，反散射的p射线的强度是金属的种类和密度、数量的函数。测定p射线反向散射的强度即能确定镀层的厚度。

工业上使用的p射线反向散射测厚仪，包括放射源（封闭的放射性同位素容器）、检出反向散射的装置、测量发射量的计数器或换算器。用一个小工作台或装配架，安装发射器、样板和检出装置，并精密地配合起来，即可构成基本设备。

应用p射线反向散射方法测量覆盖层厚度，覆盖腥【电镀设备】https://www.360docs.net/doc/6c132686.html,与基体的原子序数应有足够大的差别，差别增大，灵敏度增高。

．…，-这种方法可以测定小至+2mm区域的镀层厚度。常用于测定薄的贵金属镀层的厚度。但也能用来测较厚的镀层，可测的最大厚度是镀层原子序数的函数。实际上，原子序数大的金属可测到s／真m，原子序数小的铜或镍，可测到300Pm。

，此法的测量精度一般在IO%以内（参见IS0 3543）。IS0 3543-81要求基体和镀层原子序数之差不应小于5。原子序数低于20的材料，这个差值可降低到较高那个原手舌25%；原子序数高于50的材料，这个差值至少为较高的那个原子序数的10 9%.

2017X射线衍射及物相分析实验报告写法

请将以下内容手写或打印在中原工学院实验报告纸上。实验报告内容：文中红体字部分请删除后补上自己写的内容班级学号姓名综合实验X射线衍射仪的使用及物相分析实验时间，地点一、实验目的１．了解x射线衍射仪的构造及使用方法；２．熟悉x射线衍射仪对样品制备的要求；３．学会对x射线衍射仪的衍射结果进行简单物相分析。二、实验原理（X射线衍射及物相分析原理分别见《材料现代分析方法》第一、二、三、五章。）三、实验设备 Ultima IV型变温全自动组合粉末多晶X射线衍射仪。（以下为参考内容） X衍射仪由X射线发生器、测角仪、记录仪等几部分组成。

图1 热电子密封式X射线管的示意图图1是目前常用的热电子密封式X射线管的示意图。阴极由钨丝绕成螺线形，工作时通电至白热状态。由于阴阳极间有几十千伏的电压，故热电子以高速撞击阳极靶面。为防止灯丝氧化并保证电子流稳定，管内抽成1.33×10-9~1.33×10-11的高真空。为使电子束集中，在灯丝外设有聚焦罩。阳极靶由熔点高、导热性好的铜制成，靶面上被一层纯金属。常用的金属材料有Cr，Fe，Co，Ni，Cu，Mo，W等。当高速电子撞击阳极靶面时，便有部分动能转化为X射线，但其中约有99%将转变为热。为了保护阳极靶面，管子工作时需强制冷却。为了使用流水冷却和操作者的安全，应使X射线管的阳极接地，而阴极则由高压电缆加上负高压。x射线管有相当厚的金属管套，使X射线只能从窗口射出。窗口由吸收系数较低的Be片制成。结构分析用X射线管通常有四个对称的窗口，靶面上被电子袭击的范围称为焦点，它是发射X射线的源泉。用螺线形灯丝时，焦点的形状为长方形（面积常为1mm×10mm），此称为实际焦点。窗口位置的设计，使得射出的X射线与靶面成60角（图2），从长方形的短边上的窗口所看到的焦点为1mm2正方形，称点焦点，在长边方向看则得到线焦点。一般的照相多采用点焦点，而线焦点则多用在衍射仪上。图2 在与靶面成60角的方向上接收X射线束的示意图自动化衍射仪采用微计算机进行程序的自动控制。图3为日本生产的Ultima IV型变温全自动组合粉末多晶X射线衍射仪工作原理方框图。入射X射线经狭缝照射到多晶试样上，衍射线的单色化可借助于滤波片或单色器。衍射线被探测器所接收，电脉冲经放大后进人脉冲高度分析器。信号脉冲可送至计数率仪，并在记录仪上画出衍射图。脉冲亦可送至计数器（以往称为定标器），经徽处理机进行寻峰、计算峰积分强度或宽度、扣除背底等处理，并在屏幕上显示或通过打印机将所需的图形或数据输出。控制衍射仪的专用微机可通过带编码器的步进电机控制试样(θ)及探测器(2θ)进行连续扫描、阶梯扫描，连动或分别动作等等。目前，衍射仪都配备计算机数据处理系统，使衍射仪的功能进一步扩展，自动化水平更加提高。衍射仪目前已具有采集衍射资料，处理图形数据，查找管理文件以及自动进行物相定性分析等功能。物相定性分析是X射线衍射分析中最常用的一项测试，衍射仪可自动完成这一过程。首先，仪器按所给定的条件进行衍射数据自动采集，接着进行寻峰处理并自动启动程序。

测厚仪原理-测厚仪工作原理【详解】

测厚仪原理内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 测厚仪（thickness gauge ）是用来测量材料及物体厚度的仪表。在工业生产中常用来连续或抽样测量产品的厚度（如钢板、钢带、薄膜、纸张、金属箔片等材料）。测厚仪可以用来在线测量轧制后的板带材厚度，并以电讯号的形式输出。该电讯号输给显示器和自动厚度控制系统，以实现对板带厚度的自动厚度控制（AGC）。目前常见的测厚仪有γ射线、β射线、x射线及同位素射线等四种，其安放位置均在板带轧机的出口或入口侧。设计、安装测厚仪时要在可能的条件下尽量靠近工作辊，目的是降低板厚的滞后调整时间。用于测定材料本身厚度或材料表面覆盖层厚度的仪器。有些构件在制造和检修时必须测量其厚度，以便了解材料的厚薄规格，各点均匀度和材料腐蚀、磨损程度；有时则要测定材料表面的覆盖层厚度，以保证产品质量和生产安全。根据测定原理的不同，常用测厚仪有超声、磁性、涡流、同位素等四种。超声波测厚仪超声波在各种介质中的声速是不同的，但在同一介质中声速是一常数。超声波在介质中传播遇到第二种介质时会被反射，测量超声波脉冲从发射至接收的间隔时间，即可将这间隔时间换算成厚度。在电力工业中应用最广的就是这类测厚仪。常用于测定锅炉锅筒、受热面管子、管道等的厚度，也用于校核工件结构尺寸等。这类测厚仪多是携带式的，体积与小型半导体收音机相近，厚度值的显示多是数字式的。对于钢材，最大测定厚度达2000 mm左右，精度在±0.01～±0.1 mm之间。磁性测厚仪在测定各种导磁材料的磁阻时，测定值会因其表面非导磁覆盖层厚度的不同而

x光衍射实验报告doc

x光衍射实验报告篇一：X射线衍射实验方法和数据分析 X射线衍射实验报告摘要：本实验通过了解到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，了解D8xX射线衍射仪的基本原理和使用方法，通过分析软件对测量样品进行定性的物相分析。关键字：布拉格公式晶体结构，X射线衍射仪，物相分析引言： X射线最早由德国科学家W.C. Roentgen在1895年在研究阴极射线发现，具有很强的穿透性，又因x射线是不带电的粒子流，所以在电磁场中不偏转。1912年劳厄等人发现了X射线在晶体中的衍射现象，证实了X射线本质上是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为10nm到10–2nm之间，与晶体中原子间的距离为同一数量级，是研究晶体结构的有力工具。物相分析中的衍射方法包括X射线衍射，电子衍射和中子衍射三种，其中X射线衍射方法使用最广，它包括德拜照相法，聚集照相法，和衍射仪法。实验目的：1. 了解X射线衍射仪的结构及工作原理 2. 熟悉X射线衍射仪的操作

3. 掌握运用X射线衍射分析软件进行物相分析的方法实验原理：（1） X射线的产生和X射线的光谱实验中通常使用X光管来产生X射线。在抽成真空的X 光管内，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。对于特征X光谱分为（1）K系谱线:外层电子填K层空穴产生的特征X射线Kα、Kβ… （2）L系谱线:外层电子填L层空穴产生的特征X射线Lα、Lβ…如下图1图1 特征X射线 X射线与物质的作用 X射线与物质相互作用产生各种复杂过程。就其能量转换而言，一束X射线通过物质分为三部分：散射，吸收，透过物质沿原来的方向传播，如下图2，其中相干散射是产生衍射花样原因。图2X射线与物质的作用

电磁电涡流测厚原理及测厚仪

电磁/电涡流测厚原理及测厚仪对材料表面保护、装饰形成的覆盖层，如涂层、镀层、敷层、贴层、化学生成膜等，在有关国家和国际标准中称为覆层(coating)。覆层厚度测量已成为加工工业、表面工程质量检测的重要一环，是产品达到优等质量标准的必备手段。为使产品国际化，我国出口商品和涉外项目中，对覆层厚度有了明确的要求。覆层厚度的测量方法主要有：楔切法，光截法，电解法，厚度差测量法，称重法，X射线荧光法，β射线反向散射法，电容法、磁性测量法及涡流测量法等。这些方法中前五种是有损检测，测量手段繁琐，速度慢，多适用于抽样检验。 X射线和β射线法是无接触无损测量，但装置复杂昂贵，测量范围较小。因有放射源，使用者必须遵守射线防护规范。X射线法可测极薄镀层、双镀层、合金镀层。β射线法适合镀层和底材原子序号大于3的镀层测量。电容法仅在薄导电体的绝缘覆层测厚时采用。随着技术的日益进步，特别是近年来引入微机技术后，采用磁性法和涡流法的测厚仪向微型、智能、多功能、高精度、实用化的方向进了一步。测量的分辨率已达0.1微米，精度可达到1%，有了大幅度的提高。它适用范围广，量程宽、操作简便且价廉，是工业和科研使用最广泛的测厚仪器。采用无损方法既不破坏覆层也不破坏基材，检测速度快，能使大量的检测工作经济地进行。测量原理与仪器一．磁吸力测量原理及测厚仪永久磁铁(测头)与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系，这个距离就是覆层的厚度。利用这一原理制成测厚仪，只要覆层与基材的导磁率之差足够大，就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型，所以磁性测厚仪应用最广。测厚仪基本结构由磁钢，接力簧，标尺及自停机构组成。磁钢与被测物吸合后，将测量簧在其后逐渐拉长，拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸力，磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。新型的产品可以自动完成这一记录过程。不同的型号有不同的量程与适用场合。这种仪器的特点是操作简便、坚固耐用、不用电源，测量前无须校准，价格也较低，很适合车间做现场质量控制。二．磁感应测量原理采用磁感应原理时，利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小，来测定

晶体X射线衍射实验报告全解

中南大学 X射线衍射实验报告材料科学与工程学院材料学专业1305班班级姓名学号0603130500 同组者无黄继武实验日期2015 年12 月05 日指导教师评分分评阅人评阅日期一、实验目的 1)掌握X射线衍射仪的工作原理、操作方法； 2)掌握X射线衍射实验的样品制备方法； 3)学会X射线衍射实验方法、实验参数设置，独立完成一个衍射实验测试； 4)学会MDI Jade 6的基本操作方法； 5)学会物相定性分析的原理和利用Jade进行物相鉴定的方法； 6)学会物相定量分析的原理和利用Jade进行物相定量的方法。本实验由衍射仪操作、物相定性分析、物相定量分析三个独立的实验组成，实验报告包含以上三个实验内容。二、实验原理

1 衍射仪的工作原理特征X射线是一种波长很短(约为20～0.06nm)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。在用电子束轰击金属“靶”产生的X射线中，包含与靶中各种元素对应的具有特定波长的X射线，称为特征（或标识）X射线。考虑到X射线的波长和晶体内部原子间的距离相近，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，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。1913年英国物理学家布拉格父子(W. H. Bragg, W. L Bragg)在劳厄发现的基础上，不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构，并提出了作为晶体衍射基础的著名公式──布拉格定律： 2dsinθ=nλ 式中λ为X射线的波长，n为任何正整数。当X射线以掠角θ（入射角的余角，又称为布拉格角）入射到某一点阵晶格间距为d的晶面面上时，在符合上式的条件下，将在反射方向上得到因叠加而加强的衍射线。 2 物相定性分析原理 1) 每一物相具有其特有的特征衍射谱，没有任何两种物相的衍射谱是完全相同的 2) 记录已知物相的衍射谱，并保存为PDF文件 3) 从PDF文件中检索出与样品衍射谱完全相同的物相 4) 多相样品的衍射谱是其中各相的衍射谱的简单叠加，互不干扰，检索程序能从PDF文件中检索出全部物相 3 物相定量分析原理 X射线定量相分析的理论基础是物质参与衍射的体积活重量与其所产生的衍射强度成正比。当不存在消光及微吸收时，均匀、无织构、无限厚、晶粒足够小的单相时，多晶物质所产生的均匀衍射环上单位长度的积分强度为：式中R为衍射仪圆半径，V o为单胞体积，F为结构因子，P为多重性因子，M为温度因子，μ为线吸收系数。三、仪器与材料 1)仪器：18KW转靶X射线衍射仪 2)数据处理软件：数据采集与处理终端与数据分析软件MDI Jade 6 3)实验材料：CaCO3+CaSO4、Fe2O3+Fe3O4

X射线测厚仪安全技术操作规程

X射线测厚仪安全技术操作规程 1.适用范围本规程适用于洛阳热轧厂轧机X射线测厚仪使用维护及安全操作。 2.引用标准《X射线测厚使用说明书》 3.术语与定义 X射线测厚仪：一种通过放射性X射线精确测量金属厚度或对合金进行分析的设备。 4.基本要求 4.1未经安全操作技术培训、考核合格的人员，不得操作本设备。 4.2操作人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。 4.3维护人员应保证安全指示灯正常好用。 4.4凡从事X射线测厚仪检修、维护、运行的相关人员，应在公司安全部门和市职业病防治部门登记，定期体检。 5.注意事项 5.1工作前 5.1.1操作者必须熟悉设备的结构和性能。 5.1.2首先看C型架是否会移动。 5.1.3检查压缩空气柜是否有压缩空气。 5.1.4检查发射窗和接收窗是否有污垢。 5.1.5看HMI是否有影响正常测量的报警。 5.1.6检查油冷器运行是否正常（包括温度、油位）。 5.1.7检查现场操作箱开关位置是否正常。 5.2工作中

5.2.1X射线测厚仪在工作时，不得靠近，以防射线辐射而造成危害。 5.2.2操作人员和维护人员必须全面了解技术性能方可使用，禁止其他人员乱动设备,记住防护三原则：时间、距离、屏蔽。 5.2.3注意观察C型架运行是否正常，工作时要认真观察x射线测厚仪的三个安全标志，测厚仪返回要及时。 5.2.4红灯亮时，表明测厚仪工作，有x射线产生，此时禁止靠近放射源。在X射线测厚仪通电运行时，任何人不得靠近测厚仪发射孔，应保持安全距离（2m以上）。 5.2.5绿灯亮时，表示只供电，没工作，不产生x射线，可以正常工作。 5.2.6橙灯亮时，表示虽有射线，但没有辐射，此时，操作人员和维护人员可以靠近处理临时工作。 5.3工作后 5.3.1请将设备测量及接收窗擦拭干净。 5.3.2按交接班制度进行交接班交班，对接班人说明测厚仪的工况，确保随时能够投入使用。 5.3.3测厚仪在停电48小时情况下，必须冷启动（分步调压调电流启动）。 6.本规程说明本规程如和国家、地方标准、规范的要求有不符之处，以国家、地方标准、规范为准，解释权归安全环保科。

x射线衍射实验

X-射线衍射法进行物相分析一. 实验题目 X射线衍射物相定性分析二. 实验目的及要求学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理；掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤；给定实验样品，设计实验方案，做出正确分析鉴定结果。三. 实验原理根据晶体对X射线的衍射特征－衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法，就是X 射线物相分析法。每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种物质，它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线被晶体衍射时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I／I0来表征。其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关，相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I／I0是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。四. 实验仪器图一X射线衍射仪页脚内容1

本实验使用的仪器是Y-2000射线衍射仪( 丹东制造)。X射线衍射仪主要由X射线发生器（X射线管）、测角仪、X射线探测器、计算机控制处理系统等组成。衍射仪如图一所示。 1.X射线管 X射线管主要分密闭式和可拆卸式两种。广泛使用的是密闭式,由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成,功率大部分在1～2千瓦。可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍,一般为12～60千瓦。常用的X射线靶材有W、Ag、Mo、Ni、Co、Fe、Cr、Cu等。X射线管线焦点为1×10平方毫米,取出角为3～6度。选择阳极靶的基本要求：尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样的背底，使图样清晰。测角仪是粉末X射线衍射仪的核心部件，主要由索拉光阑、发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝、样品座及闪烁探测器等组成。 (1）衍射仪一般利用线焦点作为X射线源S。如果采用焦斑尺寸为1×10平方毫米的常规X射线管，出射角6°时，实际有效焦宽为0.1毫米，成为0.1×10平方毫米的线状X射线源。 (2）从S发射的X射线，其水平方向的发散角被第一个狭缝限制之后，照射试样。这个狭缝称为发散狭缝(DS)，生产厂供给1/6°、1/2°、1°、2°、4°的发散狭缝和测角仪调整用0．05毫米宽的狭缝。 (3）从试样上衍射的X射线束，在F处聚焦，放在这个位置的第二个狭缝，称为接收狭缝(RS)．生产厂供给0.15毫米、0.3毫米、0.6毫米宽的接收狭缝。 (4）第三个狭缝是防止空气散射等非试样散射X射线进入计数管，称为防散射狭缝(SS)。SS和DS 配对，生产厂供给与发散狭缝的发射角相同的防散射狭缝。页脚内容2

X射线衍射实验

X 射线布拉格衍射实验一、实验目的 1) 观察用X 射线对NaCl 单晶的Bragg 衍射。 2) 确定X 射线αK 和βK 线的波长。 3) 验证Bragg 衍射定律 4) 明确X 射线的波长的性质。二、实验装置德国莱宝教具公司生产的X 射线装置是用微处理器控制的可进行多种实验的小型X 射线装置。该装置的高压系统、X 光管和实验区域被完全密封起来，正面装有两扇铅玻璃门,当它们其中任意一扇被打开时会自动切断高压，具有较大的安全性。其测量结果通过计算机实时采集和处理，使用极其方便。本实验所用装置为554 81X-RAY APPARATUS 。在X 射线装置中，左侧上方是控制面板，其下方是连接面板。中间是X 光管室，装有Mo （钼）阳极的X 光管，其高度可通过底部的调解螺杆进行调整。右面是实验区域，如图1所示，其中左边装有准直器和锆滤片；中间是靶台，NaCl 和LiF 单晶就安装在靶台上；右边是测角器，松开锁定杆可调整测角器的位图1 实验区域图置，端窗型G-M 计数管也安装在测角器上。X 射线装置的左侧面是主电源开关，右侧面有一圆形的荧光屏，它是一种表面涂有荧光物质的铅玻璃平板，用于在“透照法”实验中观察X 光线，平时用盖板罩起来以避免损坏荧光物质。其下方是空通道，它构成实验区域内外沟通的渠道，被设计成迷宫，以不使X 射线外泄。装置的底部有四个脚，上方有两个提手柄。如图2，是控制面板的示意图。

b5 图 2 控制面板其中b1是显示位置，其顶部显示当前计数率，底部显示所用键的设置参数。在“耦合”模式下，靶的角度位置显示在显示区域的底部而顶部则显示传感器的计数率与角度位置。b2是调节旋钮，所有的参数设置均通过它来调节。b3是参数选择区域，它们是：U （管电压）、I （管电流）、△t （测量时间）、△β（测角器转动的角步幅）、β（测角器的转动范围，即上限角和下限角）。b4扫描模式区域，共有SENSOR （传感器）、TARGET （靶）和COUPLED （耦合，即传感器和靶以2：1的方式运动）三种模式，ZERO 按钮用于复位到系统的零位置。b5是操作键区域，主要有：RESET （复位到系统的缺省值）、REPLAY （将最后的测量数据传送至XY 记录仪或PC 机）、SCAN ON/OFF （开启/关闭自动扫描）、（开启声音脉冲）、HV ON/OFF （开启/关闭高压），当开启高压时，其上方的指示灯将发出闪烁的红光，表示正在发射X 射线。三、实验原理 1） X 射线的产生和性质Ｘ射线的产生一般利用高速电子和物质原子的碰撞实现。常见的Ｘ射线管是一个真空二极管，管内阴极是炽热的钨丝，可发射电子，阳极是表面嵌有靶材料的钼块。两极加上几十千伏的高压，由此产生很强的电场使电子到达阳极时获得高速。高速运动的电子打在阳极靶面上，它的动能一部分转化为Ｘ射线的能量，其余大部分变为热能使阳极温度迅速升高，工作时需要对阳极散热。从Ｘ射线管发出的Ｘ射线可以分为两部分：一是具有连续波长的Ｘ射线，构成连续ｘ射线谱；另一部分是具有特定波长的标识谱，又名特征谱，它叠加在连续谱上成为几个尖锐的峰，如图3所示。产生连续谱和标识谱的机理不同：连续谱：高速电子到达阳极表面时，电子的运动突然受阻，根据电磁场理论，这种电子产生韧制辐射，图3 X 射线光谱图

几种测厚仪的测量方法及原理

在有关国家和国际标准中，对材料表面保护、装饰形成的覆盖层，如涂层、镀层、敷层、贴层、化学生成膜等，统称为覆层（coating）。在加工工业、表面工程质量检测中，对覆层的厚度检测是检验产品优等质量标准的重要环节和必备手段。风速仪覆层厚度的测量方法主要有：楔切法，光截法，电解法，厚度差测量法，称重法，X射线荧光法，β射线反向散射法，电容法、磁性测量法及涡流测量法等。这些方法中前五种是有损检测，测量手段繁琐，速度慢，多适用于抽样检验。 X射线和β射线法是无接触无损测量，但装置复杂昂贵，测量范围较小。因有放射源，使用者必须遵守射线防护规范。X射线法可测极薄镀层、双镀层、合金镀层。β射线法适合镀层和底材原子序号大于3的镀层测量。电容法仅在薄导电体的绝缘覆层测厚时采用。随着科学技术的进步，对覆层厚度的测量的技术也随之进步。特别是近年来引入微机技术后，采用先进的磁性法和涡流法的测厚仪进行覆层厚度的检测。此类测厚仪向微型、智能、多功能、高精度、实用化的方向进了一步。测量的分辨率有了大幅度的提高，测量分辨率已达0.1微米，精度可达到1%。下面分别介绍磁性法和涡流法的测厚仪的原理。一．磁吸力测厚仪的测量原理永久磁铁（测头）与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系，这个距离就是覆层的厚度。利用这一原理制成测厚仪，只要覆层与基材的导磁率之差足够大，就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型，所以磁性测厚仪应用最广。测厚仪基本结构由磁钢，接力簧，标尺及自停机构组成。磁钢与被测物吸合后，将测量簧在其后逐渐拉长，拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸力，磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。新型的产品可以自动完成这一记录过程。不同的型号有不同的量程与适用场合。这种仪器的特点是操作简便、坚固耐用、不用电源，测量前无须校准，价格也较低，很适合车间做现场质量控制。二．磁感应测厚仪的测量原理采用磁感应原理时，利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小，来测定覆层厚度。也可以测定与之对应的磁阻的大小，来表示其覆层厚度。覆层越厚，则磁阻越大，磁通越小。利用磁感应原理的测厚仪，原则上可以有导磁基体上的非导磁覆层厚度。一般要求基材导磁率在500以上。如果覆层材料也有磁性，则要求与基材的导磁率之差足够大（如钢上镀镍）。当软芯上绕着线圈的测头放在被测样本上时，仪器自动输出测试电流或测试信号。早期的产品采用指针式表头，测量感应电动势的大小，仪器将该信号放大后来指示覆层厚度。近年来的电路设计引入稳频、锁相、温度补偿等地新技术，利用磁阻来调制测量信号。还采用专利设计的集成电路，引入微机，使测量精度和重现性有了大幅度的提高（几乎达一个数量级）。现代的磁感应测厚仪，分辨率达到0.1um，允许误差达1%，量程达10mm。磁性原理测厚仪可应用来精确测量钢铁表面的油漆层，瓷、搪瓷防护层，塑料、橡胶覆层，包括镍铬在内的各种有色金属电镀层，以及化工石油待业的各种防腐涂层。

X射线衍射试验指导书

实验指导书实验一“衍射仪的结构、原理及物相分析” 一.实验目的及要求学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理；掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤。二.实验原理根据晶体对X射线的衍射特征－衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法，就是X射线物相分析法。每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种物质，它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线被晶体衍射时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I／I1来表征。其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关，相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I／I1是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。三.实验仪器本实验使用的仪器是D/max 2500 X射线衍射仪(日本理学)。X射线衍射仪主要由X射线发生器（X射线管）、测角仪、X射线探测器、计算机控制处理系统等组成。图1是D/max 2500 X射线衍射仪。图1 Rigaku D/max2500

1.X射线管衍射用X射线管实际都属于热电子二极管，有密闭式和转靶式两种。广泛使用的是密闭式，由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成，功率大部分在1～2.5千瓦，转靶式一般在10千瓦以上，其特点是阳极以极快的速度转动，使电子轰击面不断改变，即不断改变发热点，从而达到提高功率的目的。本实验中使用的日本理学D/max 2500X射线衍射仪采用旋转靶，最高功率高达18kw。图2是X射线管结构示意图。阴极由钨丝绕成螺线形，工作时通电至白热状态。由于阴阳极间有几十千伏的电压，故热电子以高速撞击阳极靶面。为防止灯丝氧化并保证电子流稳定，转靶X射线管采用机械泵+分子泵二级真空泵系统保持管内真空度。为使电子束集中，在灯丝外设有聚焦罩。阳极靶由熔点高、导热性好的铜制成，靶面上镀一层纯金属。常用的金属材料有Cr，Fe，Co，Ni，Cu，Mo，W等，本实验中靶材料为Cu。当高速电子撞击阳极靶面时，便有部分动能转化为X射线，但其中约有99％将转变为热。为了保护阳极靶面，管子工作时需强制冷却。为了使用流水冷却，也为了操作者的安全，应使X射线管的阳极接地，而阴极则由高压电缆加上负高压。X射线管有相当厚的金属管套，使X射线只能从窗口射出。窗口由吸收系数较低的Be片制成。图2 X射线管示意图选择阳极靶的基本要求：尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样的背底，使图样清晰。 2. 测角仪测角仪是粉末X射线衍射仪的核心部件，实现对衍射角的测量。本实验中测角仪

测厚仪

测厚仪顾名思义，测厚仪，则放射源的选择只与被测物体的厚度有关。其原理为：射线在空气中碰撞其他粒子会产生能力转换，造成辐射强度变弱。不同的材质及不同的穿透距离，对射线强度的衰减能力不同。根据穿透过来的射线强度及阻隔材质，可以计算阻隔材质的厚度。如果要选择放射源，需要知道所要检测的材质对此类射线的最大衰减系数，此类材质生产的最大厚度，并留出一定的余量。要安全与检测兼顾 β射线测厚仪 β射线测厚仪利用β射线穿透被测材料时，β射线的强度的变化与材料的厚度相关的特性，从而测定材料的厚度，是一种非接触式的动态计量仪器。它以PLC和工业计算机为核心，采集计算数据并输出目标偏差值给轧机厚度控制系统，已达到要求的轧制厚度. 测量精度测量厚度的±0.1% 测量范围 0.01mm—8.0mm 静态精度 ±0.1%或者±0.1微米基本信息 β射线测厚仪工作原理、结构特性: β射线测厚仪利用β射线穿透被测材料时，β射线的强度的变化与材料的厚度相关的特性，从而测定材料的厚度，是一种非接触式的动态计量仪器。它以PLC和工业计算机为核心，采集计算数据并输出目标偏差值给轧机厚度控制系统，已达到要求的轧制厚度. 适用范围：生产铝板、铜板、钢板等冶金材料为产品的企业，可以与轧机配套，应用于热轧、铸轧、冷轧、箔轧。其中，β射线测厚仪还可以用于冷轧、箔轧和部分热轧的轧机生产过程中对板材厚度进行自动控制。测厚仪系统构成

■ 用户操作终端触摸屏用户操作终端包括一个专用的计算机和高分辨率的彩色显示器。可显示整个系统的检测、设定、偏差值；用户通过软件显示页面可直接控制和操作测厚仪。主操作页显示正常操作所需的各种数据。维护页面显示系统正常工作时各种参数高压反馈、管电流、灯丝电流、射线源温度等。一些与用户质量有关的重要数据如厚差曲线、厚度与长度关系曲线均可打印。技术员能很容易地通过操作终端的报表打印功能，打印出来以显示可用信息。 ■ 冷却系统本系统配备有专用冷却装置，该装置的关键部件，压缩机组均采用进口原装组件，具有可靠性高、噪音小、控温精度高，经久耐用等特点。通过C型架上进出油口进行冷却。延长了关键部件的使用寿命。 ■ β射线发射源及接收检测头采用β射线管和高压电源。β射线管装在一个抽真空后注满油的全密封的油箱中保证绝缘和良好冷却，高压等级根据所造型号不同有所区别，加上传感器具有的温度自动保护与报警功能，提高了β射线管的稳定性和使用寿命。模块化设计、免维护设计方案及规范的制造保证了设备系统高可靠性。检测头采用电离室和电子前置放大器组成高性能电离室检测头，离子室设计具有大空间，高抗干扰性、高灵敏度等特点。系统备有风冷、油冷恒温冷却单元，延长系统的使用寿命。 ■ 主控制柜主控制柜是一个自由立式控制台，是个系统的心脏。根据产品型号、控制系统配置不同： P型采用S7-400PLC作为控制计算中心； G型采用工控机为控制计算中心。控制柜负责采集和处理从前置放大器传来的信号，负责测厚仪数据处理和与轧机AGC系统的接口信号输出，为轧机AGC系统提供测厚数据及控制信号。控制柜还提供整个系统稳定的电源和现场显示器的显示数据。测厚仪各部件功能 1）全量程标定功能：

实验2X射线衍射法测定晶胞常数

实验1 Gaussian03初步运用--分子构建、优化和红外光谱模拟计算一、实验目的掌握Gaussian软件的安装过程，了解Gaussian软件的作用；掌握分子几何构型的输入方法；苯、乙炔、乙烯、乙烷、乙酰氯分子运用高斯软件进行乙酰氯分子模型的构建及优化并且计算乙酰氯分子的相关热力学性质二、实验过程：（实验软件为guassview 3.07，计算机系统为wins7 32位的。） Ⅰ、Gaussian软件的安装：第一步：从公共邮箱下载了一个Gaussian03的压缩包，进行解压后得到一个名为Gaussian03的文件夹。第二步：在名为Gaussian03的文件夹中找到一个后缀名为exe的应用程序文件，双击后安装过程就开始了。安装需要注册码，在名为Gaussian03的文件夹中有一个名为keys的文件中注册码，输入注册码后安装过程来到了下一步。第三步：安装的种类有三种：typical,compact和custom，其中typical是一种大多数使用者选择的安装方式，不需要自己选择安装的具体信息，因此选择了这种安装方式。第四步：选择好安装方式后，就需要选择安装路径，选择好E:/应用程序/高斯软件这个安装路径，然后电脑完成了Gaussian03软件的安装。 II、操作过程：（1）乙酰氯分子的优化：打开gaussian view View→builder 弹出下框：

画完后计算优化：Calculate→gaussian 点击submit进行计算即可，但可能由于软件安装时出了问题，该键不能点击，故优化分子失败。（2）计算乙酰氯的热力学性质 Calculate→gaussian 在如下图所示的Job Type中选择“opt+freq”：

X射线衍射实验样品制备要求

X射线衍射实验样品制备要求金属样品如块状、板状、圆拄状要求磨成一个平面，面积不小于10X10毫米，如果面积太小可以用几块粘贴一起。对于片状、圆拄状样品会存在严重的择优取向，衍射强度异常。因此要求测试时合理选择响应的方向平面。对于测量金属样品的微观应力（晶格畸变），测量残余奥氏体，要求样品不能简单粗磨，要求制备成金相样品，并进行普通抛光或电解抛光，消除表面应变层。粉末样品要求磨成320目的粒度，约40微米。粒度粗大衍射强度底，峰形不好，分辨率低。要了解样品的物理化学性质，如是否易燃，易潮解，易腐蚀、有毒、易挥发。粉末样品要求在3克左右，如果太少也需5毫克。样品可以是金属、非金属、有机、无机材料粉末。对于研究课题使用的、购买的各种原料一定要进行鉴定，如材料分子式，晶型，结晶度，粒度等。以免用错原料。对于不同基体的薄膜样品，要了解检验确定基片的取向，X射线测量的膜厚度约20个纳米。对于纤维样品的测试应该提出测试纤维的照射方向，是平行照射还是垂直照射，因为取向不同衍射强度也不相同。对于焊接材料，如断口、焊缝表面的衍射分析，要求断口相对平整，

提供断口所含元素。如果一个断口照射面积小则可用两个或三个断口拼起来。为保证对实验样品有一个好的实验结果，对于特殊的样品可以找老师帮助提出衍射实验方案。要求研究生、博士生、具备材料X射线衍射数据的分析解析能力，能独立的鉴定对照PDF卡标准衍射数据。实验室为同学们提供PDF数据库的检索。 X射线衍射技术可以分析研究金属固溶体、合金相结构、氧化物相合成、材料结晶状态、金属合金化、金属合金薄膜与取向、焊接金属相、各种纤维结构与取相、结晶度、原料的晶型结构检验、金属的氧化、各种陶瓷与合金的相变、晶格参数测定、非晶态结构、纳米材料粒度、矿物原料结构、建筑材料相分析、水泥的物相分析等。非金属材料的X射线衍射技术可以分析材料合成结构、氧化物固相相转变、电化学材料结构变化、纳米材料掺杂、催化剂材料掺杂、晶体材料结构、金属非金属氧化膜、高分子材料结晶度、各种沉积物、挥发物、化学产物、氧化膜相分析、化学镀电镀层相分析等。 X射线实验室接受同学们的XRD衍射技术咨询和指导，并提供PDF检索数据库供同学们检索。如果对样品的成分不了解可以利用X射线荧光光谱仪测定成分为X射线衍射分析提供成分信息。 X射线衍射实验的准确性和实验得到的信息质量好与坏与样品的制备有很大关系，在做XRD衍射实验时合理处理样品和制备样品。

有关X射线测厚仪技术的研究

有关X 射线测厚仪技术的研究 Re se a rch o n the Te chn ique o f X 2ray Th ickne s s Gauge 靳其兵　吴　磊 (北京化工大学自动化研究所,北京　100029) 修改稿收到日期:2006-10-03。第一作者靳其兵,男,1971年生,1998年毕业于东北大学控制理论与控制工程专业,获博士学位,教授;主要研究方向为先进控制及其在工业中的应用、建模方法研究与优化、智能控制。摘　要:对西门子PLC (可编程控制器)在薄膜测厚仪上的应用进行了研究,并比较了传统的以工控机为核心的电控系统与以PLC 为电控核心的系统的优缺点。详细介绍了测厚仪电控系统的组成和原理,同时对测厚数据的处理方法进行了说明。实践表明,该系统控制结构简单,有较高的运行效率和可靠性。整套装置已成功运行在聚丙烯双向拉伸薄膜生产线上。关键词:可编程控制器　测厚仪　数据处理中图分类号:TP273 文献标志码:A Abstract:The app licati on of SI E MENS PLC in thickness gauge of thin fil m s is studied,and the merits and demerits of electric contr ol system s based on industrial computer and PLC are compared .The compositi on and p rincip le of the electric contr ol system of the thickness gauge are in 2tr oduced in detail,and the method of data p rocessing is exp lained .The p ractice shows that the control system is si m p le,high efficient and relia 2ble .The whole p lant has been successfully used on p roducti on line of thin fil m of polyp r opylene .Keywords:PLC Thickness gauge Data p r ocessing 0　引言测厚仪作为一种在线测量厚度的精密仪器,在宽幅薄膜生产中占有非常重要的地位,直接影响到薄膜产品的质量。薄膜控制系统接收到测厚仪提供的实时厚度偏差信号对物料挤出机、物料加热器进行控制。信号的准确和灵敏程度直接影响了薄膜产品厚度的精度。 X 射线测厚仪通过把高压直流电压加在X 射线的两极,产生不同能级的X 射线穿过被测物,比较被测物两端X 射线的强度来进行在线厚度测量。我们研制的用于薄膜测厚的精密仪器是以西门子PLC 为电控核心,其特点是测量精度高、响应快、具有实时性和自动控制功能。 1　电控系统 1.1　传统电控系统及其存在问题一般而言,测厚仪采用工业控制计算机(工控机)为电控核心来实现测厚功能时,其标准配置为:微处理器主板(I ntel486CP U 、2M RAM 、RS232通信口等);数字输入输出卡;模拟输入卡(一般为16位精度);模拟输出卡(16位精度);显示卡。这种硬件配置决定了工控机在实现测厚仪所要完成的功能时,必须是一种多任务的实时工作方式,主板上的CPU 不仅要监控、处理测厚数据,还要负责人机交换、存储数据等管理工作,这样做省去了不少通信工作,但同时带来了如下问题: ①由于主板同时要完成多项工作,影响了其处理测厚数据的速度。 ②降低了电控系统的可靠性,一旦操作系统或硬件发生故障,整个系统就会瘫痪不能继续工作。 1.2　以PLC 为核心的电控系统针对以上不足,为了提高测厚仪的可靠性,我们研制了以PLC 为核心,以PC 机为人机交换界面的电控系统。该测厚系统主要完成以下功能: ①对测厚数据的实时采集、处理工作。 ②对测厚仪重要参数(如X 射线管的高压电压、高压电流、灯丝电流)的监控。 ③操作员和测厚仪的人机交换,包括现场操作命令的输入、测厚数据的显示。 ④与上位机组态软件进行通信,将实时数据传送到主控室进行处理和显示 ⑤上位机根据实时测厚值对模头控制器进行调整,实现整个系统的自动控制。 1.3　电控系统组成电控系统组成主要为:西门子S72300P LC (CPU 31522DP ),开关量输出模块、开关量输入模块、轴定位模块(F M354)、科尔摩根伺服功率驱动器(7201),OP7 有关X 射线测厚仪技术的研究　靳其兵,等

X射线衍射图

X射线衍射分析的实验方法及其应用自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射线衍射分析成为研究晶体最方便、最重要的手段。本文主要介绍X射线衍射的原理和应用。 1、 X射线衍射原理 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： 1.1 运动学衍射理论 Darwin的理论称为X射线衍射运动学理论。该理论把衍射现象作为三维Frannhofer衍射问题来处理，认为晶体的每个体积元的散射与其它体积元的散射无关，而且散射线通过晶体时不会再被散射。虽然这样处理可以得出足够精确的衍射方向，也能得出衍射强度，但运动学理论的根本性假设并不完全合理。因为散射线在晶体内一定会被再次散射，除了与原射线相结合外，散射线之间也能相互结合。Darwin不久以后就认识到这点，并在他的理论中作出了多重散射修正。 1.2 动力学衍射理论 Ewald的理论称为动力学理论。该理论考虑到了晶体内所有波的相互作用，认为入射线与衍射线在晶体内相干地结合，而且能来回地交换能量。两种理论对细小的晶体粉末得到的强度公式相同，而对大块完整的晶体，则必须采用动力学理论才能得出正确的结果。动力学理论在参考文献里有详细介绍。 2 X射线衍射方法：研究晶体材料，X射线衍射方法非常理想非常有效，而对于液体和非晶态物固体，这种方法也能提供许多基本的重要数据。所以X射线衍射法被认为是研究固体最有效的工具。在各种衍射实验方法中，基本方法有单晶法、多晶法和双晶法。 2.1 单晶衍射法单晶X射线衍射分析的基本方法为劳埃法与周转晶体法。 2.1.1 劳埃法劳埃法以光源发出连续X射线照射置于样品台上静止的单晶体样品，用平板底片记录产生的衍射线。根据底片位置的不同，劳埃法可以分为透射劳埃法和背射劳埃法。背射劳埃法不受样品厚度和吸收的限制，是常用的方法。劳埃法的衍射花样由若干劳埃斑组成，每一个劳埃斑相应于晶面的1～n级反射，各劳埃斑的

X射线衍射实验报告

华东理工大学实验报告实验名称：X射线衍射实验姓名：陈维学号：030100890 专业：化学工程班级：工程105班页脚内容1

X射线衍射实验报告实验目的 1.学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理； 2.掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤； 3.给定实验样品，设计实验方案，做出正确分析鉴定结果。实验原理根据晶体对X射线的衍射特征－衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法，就是X 射线物相分析法。每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种物质，它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线被晶体衍射时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I／I1来表征。其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关，相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I／I1是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示：页脚内容2

页脚内容3 实验仪器本实验使用的X 射线衍射仪是由日本理学制造的。X 射线衍射仪主要由X 射线发生器（X 射线管）、测角仪、X 射线探测器、计算机控制处理系统等组成。衍射仪的结构如下图所示。 1 X 射线管 X 射线管主要分密闭式和可拆卸式两种。广泛使用的是密闭式, 由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成, 功率大部分在 1～2千瓦。可拆卸式X 射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍, 一般为 12～60千瓦。常用的X 射线靶材有 W 、Ag 、Mo 、Ni 、Co 、Fe 、Cr 、Cu 等。选择阳极靶的基本要求：尽可能避免靶材产生的特征X 射线激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样的背底，使图样清晰。 2测角仪测角仪是粉末X 射线衍射仪的核心部件，主要由索拉光阑、发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝、