X射线衍射仪原理

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X射线衍射基础知识简介X射线衍射仪主要结构

X射线衍射仪主要功能及分析方法

X射线物理学概要

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1895年伦琴(W. C. Roentgen) 研究阴极射线管时，发现管的对阴极能放出一种有穿透力的肉眼看不见的射线，称为X射线(伦琴射线)。

1912年劳埃(M. Von Laue) 以晶体为光栅，发现了晶体的X射线衍射现象，确定了X射线的电磁波性质。

在物质的微观结构中，原子和分子的距离(1～10埃左右) 正好落在X射线的波长范围内，所以物质(特别是晶体) 对X射线的散射和衍射能够传递极为丰富的微观结构信息。

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晶体X射线衍射原理

晶体中各个电子的散射波可互相干涉。

散射波周相一致相互加强的方向称衍射方向。Bragg公式：2dhklsinθhkl=nλ

实质：光程差等于波长整数倍（周相一致）

衍射仪法

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方法实质：X射线与物质作用产生衍射花样衍射花样三要素：峰位、峰强、峰形

X射线粉末衍射仪系统工作原理

主要结构

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光源：高压发生器与X光管精密测角仪光学系统探测器

光源：高压发生器与X光管

用阴极射线(高速电子束) 轰击对阴极(靶) 的表面获得有足够强度的X射线。

X射线测角仪

测角仪是粉末衍射仪的核心，是衍射仪最精密的机械部分。XD-2自动衍射仪的测角仪由以下3部分组成：

1. 测角仪主体：包括轴系、驱动电机、样品台和检测器转臂等；

2. X射线管管座；

3. 底座。其作用是支撑并固定测角仪主体和X射线管管座；

测角仪通过一个25针的连接器和衍射仪的计算机系统连接，通过衍射仪计算机系统可编程控制。

精密光学系统

设计原理：R1=R2，试样转θ角，探测器转2 θ角（2 θ/ θ偶合），或试样不动，光管转θ，探测器转θ（θ/ θ偶合）

探测器

作用：接收样品衍射线（光子）信号转变为电（瞬时脉冲）信号。

可实现功能

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对晶态物质进行物相分析

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物相定量分析晶胞参数的精确测定

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X射线衍射实验测试

制样要求：

粉末或块状样均可，表面平整粉末颗粒在5～15μm最佳