X射線衍射儀是利用衍射原理,準確測定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),織構(gòu)及應力,準確的進行物相分析,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,材料生產(chǎn)等領(lǐng)域。
X射線衍射儀分為單晶衍射儀和多晶衍射儀兩種。單晶衍射儀的被測對象為單晶體試樣,主要用于確定未知晶體材料的晶體結(jié)構(gòu)?;驹恚涸谝涣尉w中原子或原子團均是周期排列的。將X射線(如Cu的Kα輻射)射到一粒單晶體上會發(fā)生衍射,由對衍射線的分析可以解析出原子在晶體中的排列規(guī)律,也即解出晶體的結(jié)構(gòu)。
X射線衍射儀的原理:
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,受到物體中原子的散射,每個原子都產(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)果使射線的強度在某些方向上加強,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)。
對于晶體材料,當待測晶體與入射束呈不同角度時,那些滿足布拉格衍射的晶面就會被檢測出來,體現(xiàn)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(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。