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X射線(xiàn)衍射儀是研究物質(zhì)的物相和晶體結(jié)構(gòu)的主要儀器
閱讀：1333 發(fā)布時(shí)間：2020-6-9
X射線(xiàn)衍射儀是研究物質(zhì)的物相和晶體結(jié)構(gòu)的主要儀器,。當(dāng)某物質(zhì)(晶體或非晶體)進(jìn)行衍射分析時(shí),，該物質(zhì)被X射線(xiàn)照射產(chǎn)生不同程度的衍射現(xiàn)象,，物質(zhì)組成、晶型,、分子內(nèi)成鍵方式,、分子的構(gòu)型、構(gòu)象等決定該物質(zhì)產(chǎn)生*的衍射圖譜,。X射線(xiàn)衍射方法具有不損傷樣品,、無(wú)污染、快捷,、測(cè)量精度高,、能得到有關(guān)晶體完整性的大量信息等優(yōu)點(diǎn)。因此,，X射線(xiàn)衍射分析法作為材料結(jié)構(gòu)和成分分析的一種現(xiàn)代科學(xué)方法,，已逐步在各學(xué)科研究和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。
X射線(xiàn)衍射儀原理：
X射線(xiàn)同無(wú)線(xiàn)電波,、可見(jiàn)光,、紫外線(xiàn)等一樣，本質(zhì)上都屬于電磁波,，只是彼此之間占據(jù)不同的波長(zhǎng)范圍而已,。X射線(xiàn)的波長(zhǎng)較短，大約在10-8～10-10cm之間,。X射線(xiàn)分析儀器上通常使用的X射線(xiàn)源是X射線(xiàn)管,，這是一種裝有陰陽(yáng)極的真空封閉管，在管子兩極間加上高電壓,，陰極就會(huì)發(fā)射出高速電子流撞擊金屬陽(yáng)極靶,，從而產(chǎn)生X射線(xiàn)。當(dāng)X射線(xiàn)照射到晶體物質(zhì)上,，由于晶體是由原子規(guī)則排列成的晶胞組成,，這些規(guī)則排列的原子間距離與入射X射線(xiàn)波長(zhǎng)有相同數(shù)量級(jí)，故由不同原子散射的X射線(xiàn)相互干涉,，在某些特殊方向上產(chǎn)生強(qiáng)X射線(xiàn)衍射,，衍射線(xiàn)在空間分布的方位和強(qiáng)度，與晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)不同的晶體物質(zhì)具有自己*的衍射樣,，這就是X射線(xiàn)衍射的基本原理,。
當(dāng)一個(gè)外來(lái)電子將K層的一個(gè)電子擊出成為自由電子（二次電子），這是原子就處于高能的不穩(wěn)定狀態(tài),，必然自發(fā)地向穩(wěn)態(tài)過(guò)渡,。此時(shí)位于外層較高能量的L層電子可以躍遷到K層。能量差ΔE=EL-EK=hν將以X射線(xiàn)的形式放射出去,，其波長(zhǎng)λ＝h/ΔE必然是個(gè)僅僅取決于原子序數(shù)的常數(shù),。這種由L→K的躍遷產(chǎn)生的X射線(xiàn)我們稱(chēng)為Kα輻射,，同理還有Kβ輻射，Kγ輻射,。不過(guò)應(yīng)當(dāng)知道離開(kāi)原子核越遠(yuǎn)的軌道產(chǎn)生躍遷的幾率越小,，所以高次輻射的強(qiáng)度也將越來(lái)越小。
X射線(xiàn)衍射儀主要應(yīng)用于包括金屬和合金等樣品的物相定性或定量分析,，晶體結(jié)構(gòu)分析,，材料的織構(gòu)分析，宏觀應(yīng)力或微觀應(yīng)力的測(cè)定,，晶粒大小測(cè)定,，結(jié)晶度測(cè)定等。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,。