X射線衍射儀XRD是研究物質(zhì)的物相和晶體結(jié)構(gòu)的主要方法。當某物質(zhì)(晶體或非晶體)進行衍射分析時，該物質(zhì)被X射線照射產(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射線衍射方法具有不損傷樣品、無污染、快捷、測量精度高、能得到有關晶體完整性的大量信息等優(yōu)點。因此，X射線衍射分析法作為材料結(jié)構(gòu)和成分分析的一種現(xiàn)代科學方法，已逐步在各學科研究和生產(chǎn)中廣泛應用。
X射線衍射儀XRD的形式多種多樣，用途各異，但其基本構(gòu)成很相似，為衍射儀的基本構(gòu)造原理圖，主要部件包括4部分。
(1)高穩(wěn)定度X射線源
提供測量所需的X射線,改變X射線管陽極靶材質(zhì)可改變X射線的波長,調(diào)節(jié)陽極電壓可控制X射線源的強度。
(2)樣品及樣品位置取向的調(diào)整機構(gòu)系統(tǒng)
樣品須是單晶、粉末、多晶或微晶的固體塊。
(3)射線檢測器
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)
現(xiàn)代衍射儀都附帶安裝有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。
X射線衍射儀XRD同無線電波、可見光、紫外線等一樣，本質(zhì)上都屬于電磁波，只是彼此之間占據(jù)不同的波長范圍而已。X射線的波長較短，大約在10-8～10-10cm之間。X射線分析儀器上通常使用的X射線源是X射線管，這是一種裝有陰陽極的真空封閉管，在管子兩極間加上高電壓，陰極就會發(fā)射出高速電子流撞擊金屬陽極靶，從而產(chǎn)生X射線。當X射線照射到晶體物質(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)密切相關不同的晶體物質(zhì)具有自己的衍射樣，這就是X射線衍射的基本原理。
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