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一文帶你了解X射線衍射儀

更新時(shí)間:2023-04-11   點(diǎn)擊次數(shù):2391次

工作原理

x射線的波長和晶體內(nèi)部原子面之間的間距相近,晶體可以作為X射線的空間衍射光柵,即一束X射線照射到物體上時(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(jié)果就產(chǎn)生衍射。衍射波疊加的結(jié)果使射線的強(qiáng)度在某些方向上加強(qiáng),在其他方向上減弱。分析衍射結(jié)果,便可獲得晶體結(jié)構(gòu)。以上是1912年德國物理學(xué)家勞厄(M.von Laue)提出的一個(gè)重要科學(xué)預(yù)見,隨即被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。1913年,英國物理學(xué)家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,不僅成功的測(cè)定了NaCl,KCl等晶體結(jié)構(gòu),還提出了作為晶體衍射基礎(chǔ)的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ。

對(duì)于晶體材料,當(dāng)待測(cè)晶體與入射束呈不同角度時(shí),那些滿足布拉格衍射的晶面就會(huì)被檢測(cè)出來,體現(xiàn)在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強(qiáng)度的衍射峰。對(duì)于非晶體材料,由于其結(jié)構(gòu)不存在晶體結(jié)構(gòu)中原子排列的長程有序,只是在幾個(gè)原子范圍內(nèi)存在著短程有序,故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。

應(yīng)用

X射線衍射儀是利用衍射原理,精確測(cè)定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),織構(gòu)及應(yīng)力,精確的進(jìn)行物相分析,定性分析,定量分析。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。

分類

1. 可拆式管——這種X射線管在動(dòng)真空下工作,配有真空系統(tǒng),使用時(shí)需抽真空使管內(nèi)真空度達(dá)到10-5毫帕或更佳的真空度。不同元素的靶可以隨時(shí)更換,燈絲損壞后也可以更換。

2. 密封式管——這是*常使用的X射線管,它的靶和燈絲密封在高真空的殼體內(nèi)。殼體上有對(duì)X射線“透明"的X射線出射“窗口"——鈹窗口。這種管子使用方便,但靶和燈絲不能更換。若燈絲燒斷后管子也就報(bào)廢了,其壽命一般為1000—2000小時(shí)。

3.轉(zhuǎn)靶式管——這種管采用一種特殊的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)以大大增強(qiáng)靶面的冷卻,即所謂旋轉(zhuǎn)陽極X射線管,是目前*實(shí)用的高強(qiáng)度X射線發(fā)生裝置。管子的陽極設(shè)計(jì)成圓柱體形,柱面作為靶面,陽極需要用水冷卻。這種管的功率能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前兩種管子。對(duì)于銅或鉬靶管,密封式管的額定功率,一般只能達(dá)到2kW-3kW,而轉(zhuǎn)靶式管最高可達(dá)90KW。

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普析通用XD-6/7系列多晶X射線衍射儀 特點(diǎn):

1. 結(jié)構(gòu)新,采用立式測(cè)角儀結(jié)構(gòu),更加方便的樣品放置方式,對(duì)于操作、維護(hù)的工作力度簡化,更加直觀的使用,便于清理實(shí)驗(yàn)后的樣品臺(tái)。

2. 采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)電源技術(shù),掃描半徑連續(xù)可調(diào)。

3. 進(jìn)口NaI閃爍晶體計(jì)數(shù)探測(cè)器,分辨率及長時(shí)間使用穩(wěn)定性好。

4. X射線管套采用整體銅棒材加工定位精度、射線防護(hù)性更好;采用了轉(zhuǎn)輪式快門,開關(guān)速度更快,故障率更低,射線阻斷性更好,機(jī)柜外輻射劑量低。

5. X射線光源的數(shù)字控制電路作了進(jìn)一步的改善,X光機(jī)的工作功率*由計(jì)算機(jī)遙控設(shè)定。高壓與管流的加載過程受微電腦控制自動(dòng)操作,使用更加簡單,運(yùn)行更加可靠。

6. 中文視窗操作界面,全新改版的PDP衍射數(shù)據(jù)處理軟件包,支持多種數(shù)據(jù)輸出方式。

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