隨著各種工業(yè)和科研項(xiàng)目的要求提高,，需要對(duì)X射線衍射對(duì)物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,，那么x射線衍射儀的使用原理是什么，它的應(yīng)用領(lǐng)域呢,？
 

　　什么是x射線衍射儀
 

　　X射線衍射儀(X-ray diffractometer,，XRD)是利用X射線衍射原理研究物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種大型分析儀器。令一束X射線和樣品交互,，用生成的衍射圖譜來分析物質(zhì)結(jié)構(gòu),。它是在X射線晶體學(xué)領(lǐng)域中在原子尺度范圍內(nèi)研究材料結(jié)構(gòu)的主要儀器，也可用于研究非晶體,。
 

　　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(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,。

　　特征X射線及其衍射X射線是一種波長(0.06-20nm)很短的電磁波,，能穿透一定厚度的物質(zhì)，并能使熒光物質(zhì)發(fā)光,、照相機(jī)乳膠感光,、氣體電離。用高能電子束轟擊金屬靶產(chǎn)生X射線,，它具有靶中元素相對(duì)應(yīng)的特定波長,，稱為特征X射線。如銅靶對(duì)應(yīng)的X射線波長為0.154056 nm,。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)用領(lǐng)域
 

　　X 射線衍射儀可能直接分析出巖石的礦物組成及相對(duì)含量，并形成了定性,、定量的巖性識(shí)別方法,，為錄井隨鉆巖性快速識(shí)別、建立地質(zhì)剖面提供了技術(shù)保障,。

　　每種礦物都具有其特定的X 射線衍射圖譜,，樣品中某種礦物含量與其衍射峰和強(qiáng)度成正相關(guān)關(guān)系。在混合物中,，一種物質(zhì)成分的衍射圖譜與其他物質(zhì)成分的存在與否無關(guān),，這就是X 射線衍射做相定量分析的基礎(chǔ)。X 射線衍射是晶體的“指紋”,，不同的物質(zhì)具有不同的X 射線衍射特征峰值(點(diǎn)陣類型,、晶胞大小、晶胞中原子或分子的數(shù)目,、位置等),，結(jié)構(gòu)參數(shù)不同則X 射線衍射線位置與強(qiáng)度也就各不相同，所以通過比較X 射線衍射線位置與強(qiáng)度可區(qū)分出不同的礦物成分,。X 射線衍射儀主要采集的是地層中各種礦物的相對(duì)含量,，并系統(tǒng)采集各種礦物的標(biāo)準(zhǔn)圖譜，包括石英,、鉀長石,、斜長石、方解石,、白云石,、黃鐵礦等近30 種礦物成分，通過礦物成分的相對(duì)含量就可以確定巖石巖性,，為現(xiàn)場(chǎng)巖性定名提供定量化的參考依據(jù),，提高特殊鉆井條件下巖性識(shí)別準(zhǔn)確度。