x 射线衍射仪原理及应用课程名称 材料分析测试技术 系 别 金属材料工程系 专 业 金属材料工程 班 级 材料 **** 姓 名 ______ * *_ 学 号 ******** 化学工程与现代材料学院 制x 射线衍射仪原理及应用基本原理: x 射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近,晶体可以作为 X 射线的空间衍射光栅,即一束 X 射线照射到物体上时,受到物体中原子的散射,每个原子都产生散射波,这些波互相干涉,结果就产生衍射
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
分析衍射结果,便可获得晶体结构
以上是 1912 年德国物理学家劳厄提出的一个重要科学预见,随即被实验所证实
1913 年,英国物理学家布拉格父子,在劳厄发现的基础上,不仅成功的测定了 NaCl,KCl 等晶体结构,还提出了作为晶体衍射基础的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ
基本特征: X 射线及其衍射 X 射线是一种波长(0
06-20nm)很短的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相机乳胶感光、气体电离
用高能电子束轰击金属靶产生 X 射线,它具有靶中元素相对应的特定波长,称为特征 X射线
如铜靶对应的 X 射线波长为 0
154056 nm
对于晶体材料,当待测晶体与入射束呈不同角度时,那些满足布拉格衍射的晶面就会被检测出来,体现在 XRD 图谱上就是具有不同的衍射强度的衍射峰
对于非晶体材料,由于其结构不存在晶体结构中原子排列的长程有序,只是在几个原子范围内存在着短程有序,故非晶体材料的 XRD 图谱为一些漫散射馒头峰基本构成: 1,高稳定度 X 射线源 提供测量所需的 X 射线, 改变 X 射线管阳极靶材质可改变 X 射线的波长, 调节阳极电压可控制 X 射线源的强度
X 射线管利用高速电 子撞击金属靶面产生 X 射线的真空电子器件,又称 X 光管