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X 射线衍射实验指导书 材料学院金属材料系 王天生1 实验一 X 射线衍射仪的结构和测试方法 一、 实验目的 1．了解 X 射线衍射仪的结构。 2．掌握衍射仪工作原理及测试方法。 3．了解 X 射线衍射q/2q扫描实验的方法及衍射束代表的干涉晶面在样品中的 空间取向。 二、 实验原理及方法 1. 实验原理 X 射线衍射仪是按着晶体对 X 射线衍射的几何原理设计制造的衍射实验仪器。 在测试过程，由 X 射线管发射出来的 X 射线照射到试样上产生衍射效应，用辐射探 测器接受 X 射线光子，经测量电路放大处理后，在显示或记录装置上给出精确的衍 射峰位置、 强度和线形等衍射信息， 这些衍射信息可作为各种应用问题的原始数据。 X 射线衍射仪的基本组成包括；X 射线发生器、衍射测角仪、辐射探测器、测 量电路和控制操作、运行软件的电子计算机系统。图 1­1 给出的是 X 射线衍射仪基 本结构的示意图。 图 1－1 衍射仪的基本结构2 在衍射仪上配置各种不同的功能附件，并与相应的控制和计算软件配合，便可 执行各种特殊功能的衍射实验。例如，四圆单晶衍射仪、微区衍射测角仪、小角散 射测角仪、织构测角仪、应力分析测角仪、薄膜衍射测角仪、高温和低温衍射测角 仪等。多功能、高效率、全自动 X 射线衍射仪系统可以通过一台具有多用户、多任务 操作系统的电子计算机控制运行多台不同功能的测角仪和多套自动控制系。统来实 现。图 1－2 给出的是多功能、高效率、全自动 X 射线衍射仪系统的方框图。 测角仪是 X 射线衍射仪的核心组成部分。 图 1­3 给出的是测角仪的结构示意图。 试样台位于测角仪中心， 试样台的中心轴 ON 与测角仪的中心轴(垂直图面)O 垂直。 试样台既可以绕测角仪中心轴转动，又可以绕自身的中心轴转动。在试样台上装好 试样后， 要求试样表面严格地与测角仪中心轴重合。 入射线从 X 射线管焦点 F 发出， 经入射束光阑系统 S1、 H 片投射到试样表面产生衍射， 衍射线经衍射束光阑系统M、 S2、G 进入计数器 D。X 射线管焦点 F 和接收光阑 G 位于同一圆周上，把这个圆周 图 1－2 是多功能、高效率、全自动 X 射线衍射仪的组成3 称为测角仪圆，测角仪圆所在的平面称为测角仪平面。试样台和计数器分别固定在 两个同轴的圆盘上，由两个步进马达驱动。在衍射测量时，试样绕测角仪中心轴转 动，不断地改变入射线与试样表面的夹角q，射测量时，试样...