文档介绍：一文看懂 XRD 基本原理(必收藏)XRD全称 X 射线衍射( X-Ray Diffraction ), 利用 X 射线在晶体中的衍射现象来获得衍射后 X 射线信号特征, 经过处理得到衍射图谱。利用谱图信息不仅可以实现常规显微镜的确定物相,并拥有“透视眼”来看晶体内部是否存在缺陷(位错)和晶格缺陷等,下面就让咱们来简要的了解下 XRD的原理及应用和分析方法, 下面先从 XRD原理学习开始。1X 射线衍射仪的基本构造XRD衍射仪的适用性很广,通常用于测量粉末、单晶或多晶体等块体材料,并拥有检测快速、操作简单、数据处理方便等优点,是一个标标准准的“良心产品”。在 X 射线衍射仪的世界里, X 射线发生系统 (产生 X 射线)是“太阳”, 测角及探测系统(测量 2θ 和获得衍射信息)是其“眼睛”,记录和数据处理系统是其“大脑”,三者协同工作,输出衍射图谱。在三者中测角仪是核心部件 ,其制作较为复杂,直接影响实验数据的精度, 毕竟眼睛是心灵的窗户嘛! 下面是 X 射线衍射仪和测角仪的结构简图。XRD结构简图XRD立式测角仪2 X 射线产生原理X 射线是一种频率很高的电磁波,其波长为 10-8-10-12m 远比可见光短得多,因为其穿透力很强,并且其在磁场中的传播方向不受影响。小提示: X 射线具有一定的辐射,对人体有一定的副作用,目前主要铅玻璃来进行屏蔽。X 射线是由高速运动的电子流或其他高能辐射流( γ 射线、中子流等)流与其他物质发生碰撞时骤然减速,且与该物质中的内层原子相互作用而产生的。X 射线管的结构)不同的靶材,因为其原子序数不同,外层的电子排布也不一样,所以产生的特征 X 射线波长不同。 使用波长较长的靶材的 XRD所得的衍射图峰位沿 2θ 轴有规律拉伸;使用短波长靶材的 XRD谱沿 2θ 轴有规律地被压缩。但需要注意的是,不管使用何种靶材的 X射线管,从所得到的衍射谱中获得样品面间距 d 值是一致的,与靶材无关。辐射波长对衍射峰强的关系是 : 衍射峰强主要取决于晶体结构,但是样品的质量吸收系数( MAC 与入射线的波长有关,因此同一样品用不同耙获得的图谱上的衍射峰强度会有稍微的差别。特别是混合物,各相之间的 MAC都随所选波长而变化,波长选择不当很可能造成 XRD定量结果不准确。因为不同元素 MAC突变拥有不同的波长,该波长就称为材料的吸收限, 若超过了这个范围就会出现强的荧光散射。所以分析样品中的元素选择靶材时, 一般选择原子序数比靶的元素的原子序数小 1 至 4。就会出现强的荧光散射。例如使用 Fe 靶分析主要成分元素为 Fe Co Ni 的样品是合适的,而不适合分析含有 Mn Cr V Ti 的物质常见的阳极靶材有: Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag, W, 最常用的是 Cu 靶。表 1-1 常见靶材的种类和用途靶材种类主要特长适用于晶面间距 -1nCu测定Fe 试样的衍射线强,如采用途几乎全部标定,采用单色滤波,测试含   Cu 试样时有高的荧光背底;如采用 Kβ 滤波,不适用于 Fe 系试样的测定。Co用 Kβ 滤波,背底高          最适宜于用单色器方法测定Fe 系试样Fe Fe 试样背底小最适宜于用滤波片方法测定 Fe 系试样的Cr 波长长包括 Fe 试样的应用测定,利用 PS