特征X射線(xiàn)及其衍射X射線(xiàn)是一種波長(cháng)(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(xiàn),它具有靶中元素相對應的特定波長(cháng),稱(chēng)為特征X射線(xiàn)。
x射線(xiàn)的波長(cháng)和晶體內部原子面之間的間距相近,晶體可以作為X射線(xiàn)的空間衍射光柵,即一束X射線(xiàn)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,結果就產(chǎn)生衍射。衍射波疊加的結果使射線(xiàn)的強度在某些方向上加強,在其他方向上減弱。分析衍射結果,便可獲得晶體結構。
對于晶體材料,當待測晶體與入射束呈不同角度時(shí),那些滿(mǎn)足布拉格衍射的晶面就會(huì )被檢測出來(lái),體現在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強度的衍射峰。對于非晶體材料,由于其結構不存在晶體結構中原子排列的長(cháng)程有序,只是在幾個(gè)原子范圍內存在著(zhù)短程有序,故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。
X射線(xiàn)衍射儀是利用衍射原理,準確測定物質(zhì)的晶體結構,織構及應力,準確的進(jìn)行物相分析,定性分析,定量分析。廣泛應用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教學(xué),材料生產(chǎn)等領(lǐng)域。
X射線(xiàn)衍射儀的形式多種多樣,用途各異,但其基本構成很相似,為X射線(xiàn)衍射儀的基本構造原理圖,主要部件包括4部分。
(1) 高穩定度X射線(xiàn)源 提供測量所需的X射線(xiàn), 改變X射線(xiàn)管陽(yáng)極靶材質(zhì)可改變X射線(xiàn)的波長(cháng), 調節陽(yáng)極電壓可控制X射線(xiàn)源的強度。
(2) 樣品及樣品位置取向的調整機構系統 樣品須是單晶、粉末、多晶或微晶的固體塊。
(3) 射線(xiàn)檢測器 檢測衍射強度或同時(shí)檢測衍射方向, 通過(guò)儀器測量記錄系統或計算機處理系統可以得到多晶衍射圖譜數據。
(4) 衍射圖的處理分析系統 現代X射線(xiàn)衍射儀都附帶安裝有衍射圖處理分析軟件的計算機系統, 它們的特點(diǎn)是自動(dòng)化和智能化。