【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
【实验仪器】 本实验使用的仪器是D/max-3B X 射线衍射仪(日本理学制造)
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
衍射仪的结构如图所示
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 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