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2025年射线衍射仪的结构及使用

2025年射线衍射仪的结构及使用

试验目1.理解衍射仪构造与原理。 掌握衍射样品制备措施。 熟悉试验参量选择和仪器操作,并通过试验得到一种XRD图谱。 试验原理(一)衍射仪构造及原理1、衍射仪是进行X射线分析重要设备,重要由X射线发生器、测角仪、记录仪和水冷却系统构成。新型衍射仪还带有条件输入和数据处理系统。图1给出了X射线衍射仪框图。2、X射线发生器重要由高压控制系统和X光管构成,它是产生X射线装置,由X光图1.X射线衍射仪框图管发射出X射线包括持续X射线光谱和特征X射线光谱,持续X射线光谱重要用于判断晶体对称性和进行晶体定向劳埃法,特征X射线用于进行晶体构造研究旋转单体法和进行物相鉴定粉末法。测角仪是衍射仪重要部分,其光路图如图2。X射线源焦点与计数管窗口分别位于测角仪圆周上,样品位于测角仪圆正中心。在入射光路上有固定式梭拉狭缝和可调式发射狭缝,在反射光路上也有固定式梭拉狭缝和可调式防散射狭缝与接受狭缝。 仪器设备德国布鲁克D8 ACVANCE 粉末衍射仪一台;玛瑙研钵一种;化学药物或实际样品若干。 试验内容每组制备一种试验样品,选择合适试验参数获得XRD图谱一张。 思考题1、X射线衍射仪由哪几部分构成?2、用X射线衍射仪进行测试,对样品有哪些规定?XRD定性分析 试验目1.熟悉JCPDS卡片及其检索措施。 根据衍射图谱或数据,学会单物相鉴定措施。3.根据衍射图谱或数据,学会混合物相定性鉴定措施。 试验原理射线衍射仪构造及使用(一)定性分析原理根据晶体对X射线衍射特征衍射线方向及强度来鉴定结晶物质物相措施,就是X射线物相分析法。每一种结晶物质均有各自独特化学构成和晶体构造。没有任何两种物质,它们晶胞大小、质点种类及其在晶胞中排列方式是完全一致。因此,当X射线被晶体衍射时,每一种结晶物质均有自已独特衍射把戏,它们特征可以用各个反射面网间距d和反射线相对强度I/I0来表征。其中面网间距d与晶胞形状和大小有关,相对强度则与质点种类及其在晶胞中位置有关。因此任何一种结晶物质衍射数据d和I/I0是其晶体构造必然反应,因而可以根据它们来鉴别结晶物质物相。1、JCPDS卡片试验条件不一样(如所使用X射线波长不一样),衍射把戏形态也有所不一样,难以进行比较。 试验仪器衍射图谱;JCPDS卡片及索引;计算机,装有XRD定性分析软件。 试验内容(一)单物相鉴定试验1、获得衍射图后,测量衍射峰2θ,计算出晶面间距d。并测量第条衍射线峰高,以是最高峰强度作为100,计算出每条衍射峰相对强度IIl。2、根据待测相衍射数据,得出三强线晶面间距值d1、d2、d3(最佳还应当合适地估计它们误差)。3、根据d1值,在数值索引中检索合适d组。4、在该组内,根据d2和d3找出与d1、d2、d3值符合很好某些卡片。5、若无适合卡片,变化d1、d2、d3次序,再按(2)-(4)措施进行查找。射线衍射仪构造及使用6、把待测相所有衍射线d值和I/Il与卡片数据进行对比,最终获得与试验数据基本吻合卡片,卡片上所示物质即为待测相。(二)多相混合分析措施1、多相分析中若混合物是已知,无非是通过X射线衍射分析措施进行验证。 思考题1、X射线衍射物相定性分析原理是什么?2、X射线衍射把戏中没有出现某物相峰能否肯定该物相不存在?山水是一部书,枝枝叶叶文字间,声声鸟鸣是抑扬顿挫标点,在茂密纵深间,一条曲径,是整部书最芬芳禅意。春风翻一页,桃花面,杏花眼,柳腰春细;夏阳读一页,蔷花满架,木槿锦绣、合欢幽香、蜀葵闲澹,一派峥嵘;秋风传一页,海棠妆欢,野菊淡姿,高远深邃;冬雪润一页,水仙临水一舞,腊梅素心磬口,向爱唱晚。

X射线衍射仪介绍及图像简要处理

X射线衍射分析仪X射线衍射仪实物图及结构示意图图1-1.X射线衍射仪实物图图1-2.X射线衍射仪系统方框图1.X射线衍射分析仪重要组成系统1.1.X射线发生器X射线发生器由X射线管和高压发生器两部分组成。X射线管包括灯丝和靶,灯丝产生电子,电子与靶撞击产生X射线;高压发生器产生高达几万伏的电压,用以加速电子撞击靶。靶包括封闭靶和转靶,封闭靶是把灯丝和靶封闭在真空玻璃球内,,封闭靶功率比较低,一般为3KW;转靶需要附加高真空系统,功率较高,通常高于12KW,可提高对含量少、灵敏度低的样品的检出限。X射线发生装置示意图及发生器结构示意图:图1-3.X射线发生装置示意图图1-4.X射线发生器结构示意图1.2.测角仪测角仪包括样品台,狭缝系统,单色化装置,探测器(光电倍增管)等,用于测量样品产生衍射的布拉格角。测角仪的轴动比即样品轴θ和测角轴2θ的同轴转动比为1:2.测角仪基本结构图如图1-1;图1-5.测角仪基本结构示意图1.S1,S2-索拉狭缝;2.SS-防散射狭缝;3.RS-接收狭缝; 4.DS-发

X射线衍射仪的维护与使用

2015年第5期 分 析 仪 器 89 X 射线衍射仪 的维护 与使用 梁 向晖钟 伟 强毛秋 平 (华南理工大学化学与化工学 院 ,广州 510640) 摘要 :x 射线衍射仪广泛应用于化学 、化工 、材料 、冶金 ,石 油 、物 理等 领域 ,一旦 出现故 障,通 常维修 费用 比 较昂贵 。因此 ,细致维护 、科学使用 ,对 于确保 仪器 性能和使用质量 、降低 维护 成本 等非常重要 。本文根据作者近 5 年来在 D8 A DV A NC E 型 x 射线 衍射仪的管理使用和维护工作 中的实 际经验 ,对其在维护与使用方面需要 注意 的 关键问题进行探讨 。 关 键 词 :X 射 线 衍 射 仪维 护使 用 DOI :10.3936/j.issn.1001— 232x.2O15.05.021 M aintenance an d use of X-ray diffra ctometer.L iang X iang hui,Z hong W eiqiang ,M ao Qiuping ( S chool of Chemistry and Chemica l E ng ineering ,S outh China Uni ver sity of Technolog y ,Gua ng zhou 510640 ,C hina ) A bstr ac t :In t h is pap er ,bas ed on ou r p rac t ic al ex p er ien ce w e disc u ssed som e k ey p rob lem s o n th e m a— int enan ce an d u se of X R D . K e y w or ds :

射线衍射仪(RD)-完整版PPT课件

GAC宝玉石鉴定师职业培训课程教育部职业教育宝玉石鉴定与加工专业教学资源库Gems and Jade Identification and Processing Teaching Resource LibraryX射线衍射仪(XRD)建设者姓名:张丽葵基本认知X 射线是由高能粒子轰击原子而产生的一种电磁辐射,其波长在0.01 10nm 范围,能量为1240.124keV,具有波粒二象性。由高速电子撞击金属靶面(阳极)时,其能量发生转换,电子运动受阻并失去动能,产生X射线。X射线的产生在高真空的X射线管内,当几万伏高电压加速的一束高速运动的电子流撞击到阳极金属靶(如钨靶、铜靶等)上,并受到阻力时,电子突然减速,其损失的动能以光子形式放出,并导致X射线光谱的产生,这种X射线谱称为“初级X射线谱”。基本原理基于宝石内部质点(原子、离子或分子)在三维空间内周期性的重复排列,X射线在宝石晶体中的衍射,实质是宝石晶体中各原子相干散射波之间相互干涉作用的结果。由于衍射线在空间分布方位和强度与晶体结构密切相关,即衍射线束的强度由宝石晶体内部质点

X射线荧光光谱仪结构和原理

X 射线荧光光谱仪结构和原理第一章X 荧光光谱仪可分为同步辐射X 射线荧光光谱、质子X 射线荧光光谱、全反射X 射线荧光光谱、波长色散X 射线荧光光谱和能量色散X 射线荧光光谱等。波长色散X 射线荧光光谱可分为顺序(扫描型)、多元素同时分析型(多道)谱仪和固定道与顺序型相结合的谱仪三大类。顺序型适用于科研及多用途的工作,多道谱仪则适用于相对固定组成和批量试样分析,固定道与顺序式相结合则结合了两者的优点。X 射线荧光光谱在结构上基本由激发样品的光源、色散、探测、谱仪控制和数据处理等几部分组成。§1.1 激发源激发样品的光源主要包括具有各种功率的X 射线管、放射性核素源、质子和同步辐射光源。波长色散X 射线荧光光谱仪所用的激发源是不同功率的X 射线管,功率可达4~4.5kW ,类型有侧窗、端窗、透射靶和复合靶。能量色散X 射线荧光光谱仪用的激发源有小功率的X 射线管,功率从4~1600W ,靶型有侧窗和端窗。靶材主要有Rh、Cr、W、Au、Mo、Cu、Ag 等,并广泛使用二次

X射线荧光光谱仪结构和原理

第一章X荧光光谱仪可分为同步辐射X射线荧光光谱、质子X射线荧光光谱、全反射X射线荧光光谱、波长色散X射线荧光光谱和能量色散X射线荧光光谱等。波长色散X射线荧光光谱可分为顺序(扫描型)、多元素同时分析型(多道)谱仪和固定道与顺序型相结合的谱仪三大类。顺序型适用于科研及多用途的工作,多道谱仪则适用于相对固定组成和批量试样分析,固定道与顺序式相结合则结合了两者的优点。X射线荧光光谱在结构上基本由激发样品的光源、色散、探测、谱仪控制和数据处理等几部分组成。§1.1激发源激发样品的光源主要包括具有各种功率的X射线管、放射性核素源、质子和同步辐射光源。波长色散X射线荧光光谱仪所用的激发源是不同功率的X射线管,功率可达4~4.5kW,类型有侧窗、端窗、透射靶和复合靶。能量色散X射线荧光光谱仪用的激发源有小功率的X射线管,功率从4~1600W,靶型有侧窗和端窗。靶材主要有Rh、Cr、W、Au、Mo、Cu、Ag等,并广泛使用二次靶。现场和便携式谱仪则主要用放射性核

2025年射线衍射仪原理

x射线衍射仪原理及应用课程名称材料分析测试技术系别金属材料工程系专业金属材料工程班级材料**** 姓名_ * *_学号******** 化学工程与现代材料学院制射线衍射仪原理x射线衍射仪原理及应用基本原理:x射线波长和晶体内部原子面之间间距相近,晶体可以作为X射线空间衍射光栅,即一束X射线照射到物体上时,受到物体中原子散射,每个原子都产生散射波,这些波互相干涉,成果就产生衍射。衍射波叠加成果使射线强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析衍射成果,便可获得晶体构造。以上是19德国物理学家劳厄提出一种重要科学预见,随即被试验所证实。19,英国物理学家布拉格父子,在劳厄发现基础上,不仅成功测定了NaCl,KCl等晶体构造,还提出了作为晶体衍射基础著名公式布拉格方程:2dsinθ=nλ。基本特征:X射线及其衍射X射线是一种波长(0.06-20nm)很短电磁波,能穿透一定厚度物质,并能使荧光物质发光、摄影机乳胶感光、气体电离。用高能电子束轰击金属靶产生X射线,它具有靶中

【2017年整理】X射线衍射仪工作原理

XRD全称X射线衍射,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。1.X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!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

X射线衍射仪结构与工作原理doc

X射线衍射仪结构与工作原理.docX射线衍射仪结构与工作原理 1、测角仪的工作原理 测角仪在工作时,X射线从射线管发出,经一系列狭缝后,照射在样品上产生衍射。计数器围绕测角仪的轴在测角仪圆上运动,记录衍射线,其旋转的角度即θ,可以从刻度盘上读出。与此同时,样品台也围绕测角仪的轴旋转,转速为2计数器转速的1/2。为什么, 为了能增大衍射强度,衍射仪法中采用的是平板式样品,以便使试样被X射线照射的面积较大。这里的关键是一方面试样要满足布拉格方程的反射条件。另一方面还要满足衍射线的聚焦条件,即使整个试样上产生的X衍射线均能被计数器所接收。 在理想的在理想情况下,X射线源、计数器和试样在一个聚焦圆上。且试样是弯曲的,曲率与聚焦圆相同。对于粉末多晶体试样,在任何方位上总会有一些(hkl)晶面满足布拉格方程产生反射,而且反射是向四面八方的,但是,那些平行于试反射角的条件。由样表面的晶面满足布拉格方程时,产生衍射,且满足入射角=平面几何可

扫描电镜和X射线能谱仪对金刚石聚结体显微结构的分析

金刚石聚结体具有很强的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等优异物理特性,因此被广泛应用于机械加工、切削工具、高压高温材料等领域。金刚石聚结体的微观结构对其性能有着重要的影响,因此需要采用一些现代化分析技术对其进行研究。本文将介绍金刚石聚结体的微观结构分析中常用的扫描电镜和X射线能谱仪技术。扫描电镜是一种应用广泛的现代化显微镜技术,具有高分辨率、高灵敏度、物质表面形态和元素分布等特点。在金刚石聚结体的微观结构研究中,扫描电镜技术可以用来观察和分析金刚石聚结体的表面形态和内部结构。通过高分辨率扫描电子显微镜技术,可以对金刚石粉末的微观形貌进行观察,发现金刚石的微观形貌主要有长方形、等边三角形、六角形等。同时,扫描电镜技术还可以进行断口形貌的观测和分析,揭示不同制备工艺对金刚石聚结体的微观结构和性能的影响。X射线能谱仪是一种常用的谱测量仪器,可以对物质的元素组成和元素分布进行分析。 在金刚石聚结体的微观结构研究

X射线衍射仪在薄膜结构分析中的测试方法研究

摘要:研究Tl-1223超导薄膜样品面与定位铝板面的关系对XRD测试结果的影响发现,当样品面相对于铝板面在不同方向成夹角时,会得到差异较大的薄膜结构图。由于夹角的不同,呈现不同的结构,这些形态各异的结构图无法准确描述样品的结晶情况,夹角越小测试结果越符合样品的真实结构。常规的使用橡皮泥来固定样品的方法,由于橡皮泥的物理特性,难以一次性测试成功,通常要多次调整样品的摆放位置才能得到合适可用的测试结果,增加了测试工作量。针对此类现象,在测试Tl-1223超导薄膜样品的实践过程中,提出了采用样品静置的方法以及不锈钢代替橡皮泥固定样品的方法。通过该方法,可以解决样品面和定位铝板面的两面共面问题,使其测试结果能够正确反映超导薄膜的生长信息,得到准确可用的结构相图,为后续工作提供良好的指导作用,而且提高了测试效率。该方法可用于其他使用XRD测试薄膜样品的场合,为相关人员在测试过程中遇到同类问题时提供有效的解决途径。关键词:X射线

x射线衍射仪工作原理

对物质进行物相分析、定性分析、定量分析。广泛应用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教学、材料生产等领域。特征X 射线是一种波长很短(约为20,0.06nm)的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用电子束轰击金属“靶”产生的X 射线中,包含与靶中各种元素对应的具有特定波长的X 射线,称为特征(或标识)X 射线。考虑到X 射线的波长和晶体内部原子间的距离相近,1912 年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出一个重要的科学预见:晶体可以作为X 射线的空间衍射光,即当一束X 射线通过晶体时将发生衍射,衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样,便可确定晶体结构。这一预见随即为实验所验证。1913 年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg, W..L Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了NaCl、KCl 等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的著名公式??布拉格定律:2dsin,,n,式中入为X 射线的波

扫描电镜和X射线能谱仪对金刚石聚结体显微结构的分析

, 3 扫 描 电 镜 和 X 射 线 能 谱 仪 对 金 刚 石 聚 结 体 显 微 结 构 的 分 析 北 京 市 理 化 分 析 测 试 中 心 姚 蓓 姚 吉 样 √ 周 素 红 丁 ) i&- .1正f X- 利 用扫描 电子显微镜 ( SEIM) 及 x 射线能谱 仪 <EDX ) 对金刚石 聚结体 的显微结 构和 成分进行 了分 析,包 _括:( 1) 金刚石的晶形、密堆积和粒度配比I (2) 粘结剂的种类、分布、渗透和对金刚石的包覆情况{ ( 3) 硬 质 合 金 基 座 和 聚 晶 层 之 问 的 结 台 情 况 ,( 4) 聚结 体 内部 裂 纹 和 吉 杂 质情 况 分 析 。说 明 这 一 方 {圭是 非 常 必 要 的 t 它 是 聚 结 体 台 成 前 用 料 监 测 、合 成 后 质 量 评 估 和 性 能 检 测 中 不 可 缺 少 的 工 作 。 美 键 词 :扫 描 电 镜 , 金 刚 石 聚 结 体 ,粘 结 剂 ,粒 度 配 比 一、前言 金 刚 石 聚 结 体 是 指 以 大 、 中 小 不 同 粒 度 的 金 剐 石 为 原 料 ,采 用 Co 、Ni 、Si 等 不 同 的 金 属 或 非 金 属 元 素 为 粘 结剂 ,在 高温 高压 下烧 制而成 的金 刚 石复 合烧 结 体 由于 其 硬 度 大 、组 磬!
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