X射線衍射儀是一種利用X射線衍射原理來精確測定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),、織構(gòu)及應(yīng)力,進行物相分析,、定性分析,、定量分析的儀器,。其基本原理是:當一束X射線照射到晶體物質(zhì)上時,,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射線波長有相同數(shù)量級,故由不同原子散射的X射線相互干涉,,在某些特殊方向上產(chǎn)生強X射線衍射,。衍射線在空間分布的方位和強度與晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān),不同的晶體物質(zhì)具有自己獨t的衍射圖樣,。通過分析這些衍射圖樣,,可以獲得物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)信息。
X射線衍射儀其基本結(jié)構(gòu)特點主要包括以下幾個方面:
1,、X射線產(chǎn)生裝置:這是核心部分,,用于產(chǎn)生高能X射線,。常用的X射線產(chǎn)生方法有兩種:一是利用X射線管產(chǎn)生X射線,,二是利用同步輻射裝置產(chǎn)生X射線。X射線管原理是電子經(jīng)過高壓電場加速形成高能電子,,在與靶材相互作用時,,產(chǎn)生X射線。同步輻射裝置則是通過將高能電子或帶電粒子引導(dǎo)到電磁場中,,使其在磁場中作周期性的偏轉(zhuǎn)運動,從而產(chǎn)生同步輻射,。
2,、樣品臺:樣品臺是用來放置待測試樣品的部分,它具有可移動性和旋轉(zhuǎn)性,,以便于調(diào)整樣品在X射線束中的位置和角度,。樣品臺通常由一塊堅固且平整的基座、夾持樣品的架子以及樣品的旋轉(zhuǎn)裝置組成,,可以在多個方向上進行調(diào)整,,以滿足不同的實驗需要。
3,、射線檢測裝置:射線檢測裝置用于檢測衍射強度或同時檢測衍射方向,,通過儀器測量記錄系統(tǒng)或計算機處理系統(tǒng)可以得到多晶衍射圖譜數(shù)據(jù)。
4,、衍射圖的處理分析系統(tǒng):都附帶安裝有專用衍射圖處理分析軟件的計算機系統(tǒng),,它們的特點是自動化和智能化。這些系統(tǒng)可以對衍射圖譜進行定性分析和定量分析,,測定譜線的積分強度(峰強度)和峰位,,以及測定譜線強度隨角度的變化關(guān)系,從而獲得晶體結(jié)構(gòu)的信息,。
5,、測角儀:測角儀是測量角度2θ的裝置,,它與探測器等都是X射線衍射儀中非常關(guān)鍵的組成部分。測角儀的制作較為復(fù)雜,,直接影響實驗數(shù)據(jù)的精度,。
6、控制系統(tǒng):包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和各種電氣系統(tǒng),、保護系統(tǒng)等,,用于控制整個X射線衍射儀的運行。
此外,,X射線衍射儀還可能配備有濾波片或單色器,,用于去除不需要的射線成分,如Kβ射線,,以確保使用單色X射線進行衍射分析,。
