一文帶你了解X射線衍射儀

工作原理

x射線的波長(zhǎng)和晶體內(nèi)部原子面之間的間距相近，晶體可以作為X射線的空間衍射光柵，即一束X射線照射到物體上時(shí)，受到物體中原子的散射，每個(gè)原子都產(chǎn)生散射波，這些波互相干涉，結(jié)果就產(chǎn)生衍射。衍射波疊加的結(jié)果使射線的強(qiáng)度在某些方向上加強(qiáng)，在其他方向上減弱。分析衍射結(jié)果，便可獲得晶體結(jié)構(gòu)。以上是1912年德國物理學(xué)家勞厄(M.von Laue)提出的一個(gè)重要科學(xué)預(yù)見，隨即被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。1913年，英國物理學(xué)家布拉格父子(W.H.Bragg，W.L.Bragg)在勞厄發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，不僅成功的測(cè)定了NaCl，KCl等晶體結(jié)構(gòu)，還提出了作為晶體衍射基礎(chǔ)的著名公式——布拉格方程：2dsinθ=nλ。

對(duì)于晶體材料，當(dāng)待測(cè)晶體與入射束呈不同角度時(shí)，那些滿足布拉格衍射的晶面就會(huì)被檢測(cè)出來，體現(xiàn)在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強(qiáng)度的衍射峰。對(duì)于非晶體材料，由于其結(jié)構(gòu)不存在晶體結(jié)構(gòu)中原子排列的長(zhǎng)程有序，只是在幾個(gè)原子范圍內(nèi)存在著短程有序，故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。

應(yīng)用

X射線衍射儀是利用衍射原理，精確測(cè)定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)，織構(gòu)及應(yīng)力，精確的進(jìn)行物相分析，定性分析，定量分析。廣泛應(yīng)用于冶金，石油，化工，科研，航空航天，教學(xué)，材料生產(chǎn)等領(lǐng)域。

分類

1. 可拆式管——這種X射線管在動(dòng)真空下工作，配有真空系統(tǒng)，使用時(shí)需抽真空使管內(nèi)真空度達(dá)到10－5毫帕或更佳的真空度。不同元素的靶可以隨時(shí)更換，燈絲損壞后也可以更換。

2. 密封式管——這是*常使用的X射線管，它的靶和燈絲密封在高真空的殼體內(nèi)。殼體上有對(duì)X射線“透明"的X射線出射“窗口"——鈹窗口。這種管子使用方便，但靶和燈絲不能更換。若燈絲燒斷后管子也就報(bào)廢了，其壽命一般為1000—2000小時(shí)。

3.轉(zhuǎn)靶式管——這種管采用一種特殊的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)以大大增強(qiáng)靶面的冷卻，即所謂旋轉(zhuǎn)陽極X射線管，是目前*實(shí)用的高強(qiáng)度X射線發(fā)生裝置。管子的陽極設(shè)計(jì)成圓柱體形，柱面作為靶面，陽極需要用水冷卻。這種管的功率能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前兩種管子。對(duì)于銅或鉬靶管，密封式管的額定功率，一般只能達(dá)到2kW－3kW，而轉(zhuǎn)靶式管最高可達(dá)90KW。

普析通用XD-6/7系列多晶X射線衍射儀 特點(diǎn)：

1. 結(jié)構(gòu)新，采用立式測(cè)角儀結(jié)構(gòu)，更加方便的樣品放置方式，對(duì)于操作、維護(hù)的工作力度簡(jiǎn)化，更加直觀的使用，便于清理實(shí)驗(yàn)后的樣品臺(tái)。

2. 采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)電源技術(shù),掃描半徑連續(xù)可調(diào)。

3. 進(jìn)口NaI閃爍晶體計(jì)數(shù)探測(cè)器，分辨率及長(zhǎng)時(shí)間使用穩(wěn)定性好。

4. X射線管套采用整體銅棒材加工定位精度、射線防護(hù)性更好；采用了轉(zhuǎn)輪式快門，開關(guān)速度更快，故障率更低，射線阻斷性更好，機(jī)柜外輻射劑量低。

5. X射線光源的數(shù)字控制電路作了進(jìn)一步的改善，X光機(jī)的工作功率*由計(jì)算機(jī)遙控設(shè)定。高壓與管流的加載過程受微電腦控制自動(dòng)操作，使用更加簡(jiǎn)單，運(yùn)行更加可靠。

6. 中文視窗操作界面，全新改版的PDP衍射數(shù)據(jù)處理軟件包，支持多種數(shù)據(jù)輸出方式。