X射線衍射儀是利用X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象來獲得衍射后X射線信號特征,,經(jīng)過處理得到衍射圖譜,。分析其衍射圖譜,,獲得材料的成分,、材料內(nèi)部原子或分子的結(jié)構(gòu)或形態(tài)等信息的研究手段。
X射線衍射儀的原理:
x射線的波長和晶體內(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,受到物體中原子的散射,,每個原子都產(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)果使射線的強度在某些方向上加強,,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年德國物理學家勞厄(M.von Laue)提出的一個重要科學預見,,隨即被實驗所證實。1913年,,英國物理學家布拉格父子(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。
對于晶體材料,,當待測晶體與入射束呈不同角度時,,那些滿足布拉格衍射的晶面就會被檢測出來,體現(xiàn)在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強度的衍射峰,。對于非晶體材料,,由于其結(jié)構(gòu)不存在晶體結(jié)構(gòu)中原子排列的長程有序,只是在幾個原子范圍內(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,。
X射線衍射儀是利用衍射原理,準確測定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),,織構(gòu)及應(yīng)力,,準確的進行物相分析,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,,材料生產(chǎn)等領(lǐng)域。