X 射线衍射 电子衍射 中子衍射 首先来谈谈X-射线、中子、和电子衍射的源-- X-ray,中子和电子的同和异。最为突出的相同点，搞晶体结构分析的人都非常清楚，即他们都具有波动性，满足基本的波动规律--布拉格公式(Bragg Law)：2d*sinθ=nλ(n 是自然数)。前面已经明确本文的动机，所以这里着重分析它们的差异。 i)表观上的差异，X-ray 是光子(电磁波)、不带电没有磁性，电子带负电，中子不带电、质量较大而且具有磁性，这些是显而易见的常识，不多说。 ii)本质上的差异，参考图 1 所示：X 射线是电磁波，没有静止质量，均匀介质中速度不变，波动行为在时空上的dispersion 呈现简单的线性关系；而电子、中子是物质波，具有质量，均匀介质中运动速度可以变化，时空上的dispersion 呈现平方项。正是这样的本质差别导致波长(动量)与频率(能量)之间的关系在电磁波(这里是X-ray)和物质波(这里是电子、中子)之间的截然不同。当然，物质波在运动速度接近光速的时候其dispersion 会发生本质的转变，不过这样的情况在实际的结构分析中碰不到，所以不用 担 心 电子/中子在和光子的dispersion 完 全 一 致时的异常，反正迄 今 还 没有见过这样的实验 . 下 面进 入 正题 ，分别讨 论 X 射线衍射、中子衍射和电子衍射具有哪 些其他技 术 所不能匹 敌 的优 势 ，在最后 综 合 比 较时兼 谈相应 的不足。 1、XRD 具有其他两 种 技 术 所不能比 拟 的地 方是它能最准 确的测 定 晶胞 参数。如 图 2所示，在精 确确定 晶胞 参数这点上，中子衍射最不可取 ，一 方面因 为中子衍射波长practically 相 对 较 长 ， 另 一 方 面 中 子 衍 射 波 长 的 校 准 很 难 做 的 很 理 想 ， 所 以 中 子衍 射 的 结 果 容 易 偏 离 真 实 值 而 且 分 散 较 大 。 电 子 衍 射 之 选 区 衍 射 技 术 ， 角 度 (这 里 通过 相 机 常 数 转 化 成distance)探 测 的 精 密 性 受 限 制 (比 不 上XRD 的 成 熟 技 术 )， 况 且多 数 时 候 靠 人 眼 去 分 辨 ， 加 上 相 机 长 度 、 标 尺 的 误 差 ， 很 难 得 到 精 确 标 定 ； 电 子 衍射 之 会 聚 束 电 子 衍 射 (CBED)， 在 精 密 性 上 相 对 选 区 要 高 ， 但 CBED 存 在 的 不 足 ,C...
