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創(chuàng)新設(shè)計(jì):X射線衍射儀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)全覽

更新時(shí)間:2024-12-20       點(diǎn)擊次數(shù):254
  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(jìn)行物相分析、定性分析、定量分析的儀器。其基本原理是:當(dāng)一束X射線照射到晶體物質(zhì)上時(shí),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(qiáng)X射線衍射。衍射線在空間分布的方位和強(qiáng)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(dú)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(diǎn)主要包括以下幾個(gè)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(shí),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(yùn)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(jiān)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(gè)方向上進(jìn)行調(diào)整,以滿足不同的實(shí)驗(yàn)需要。
  3、射線檢測裝置:射線檢測裝置用于檢測衍射強(qiáng)度或同時(shí)檢測衍射方向,通過儀器測量記錄系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng),它們的特點(diǎn)是自動化和智能化。這些系統(tǒng)可以對衍射圖譜進(jìn)行定性分析和定量分析,測定譜線的積分強(qiáng)度(峰強(qiáng)度)和峰位,以及測定譜線強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(hù)系統(tǒng)等,用于控制整個(gè)X射線衍射儀的運(yùn)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(jìn)行衍射分析。

X射線衍射儀

 

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