XRD荧光衍射的工作原理素材.ppt

（2）结晶度的测定 结晶度是结晶峰面积与总面积之比 晶体粒度大小测定 微晶尺寸在0-1000nm时，可以用Scherrer公式计算晶粒 D=Kλ/βCOSθ D：所规定晶面族发向方向的晶粒尺寸 β：为该晶面衍射峰的半峰高的宽度 K：为常数取决于结晶形状，通常取1 θ：为衍射角 （3）晶体尺寸的测定 晶粒越小，衍射线就越宽 晶粒无限大时 晶粒尺寸有限时 五、X射线衍射的进展 1、 X射线衍射在薄膜材料的应用 研究薄膜材料的结构参数如厚度、应力分布、表面／界面粗糙度等信息对进一步优化制备工艺、改善材料性能具有重要指导意义。由于同步辐射光源的利用，X射线衍射已将薄膜结构表征推上了更高层面.X射线衍射，特别是基于同步辐射X射线衍射，可以表征原子尺度超薄膜的结构信息，这是其他表征手段所无法实现的。 2、 X射线衍射貌相术和异常散射貌相术 X射线貌相术的分辨能力和光学显微镜类似，约为1μｍ，但X射线的穿透力很强，能够无损伤地研究大块晶体中的缺陷分布。和同样可以研究缺陷态的透射电子显微术相比，非破坏性是X射线衍射貌相术具有的独特优势。常规X射线貌相术实验方法一般有透射投影貌相术（Ｌａｎｇ法）、反射貌相术（Ｂｅｒｇ－Ｂａｒｒｅｔｔ法）、双晶貌相术和异常透射貌相术（Ｂｏｒｒｍａｎｎ法）。近年来，随着激光技术、同步辐射技术的发展，使得X射线衍射貌相术更加简单而且高效，是一种强有力的缺陷探测技术。 六、结语 自1912年劳厄等发现硫酸铜晶体的衍射现象的100年间，X射线衍射这一重要探测手段在人们认识自然、探索自然方面，特别在凝聚态物理、材料科学、生命医学、化学化工、地学、矿物学、环境科学、考古学、历史学等众多领域发挥了积极作用，新的领域不断开拓、新的方法层出不穷，特别是同步辐射光源和自由电子激光的兴起，X射线衍射研究方法仍在不断拓展，如超快X射线衍射、软X射线显微术、X射线吸收结构、共振非弹性X射线衍射、同步辐射X射线层析显微技术等．这些新型X射线衍射探测技术必将给各个学科领域注入新的活力。 X射线衍射分析及应用 X射线衍射 分析原理 X射线衍 射的应用 结语 X射线衍 射的进展 X射线衍 射分析方法 X射线简介 主要内容 1.发现 1895年伦琴发现用高速电子冲击固体时，有一种新射线从固体上发出来。 具有很强的穿透能力，能使照片感光，空气 电离。 性质 ： 阴级 阳级 + - 一.X射线简介 人们初步认为是一种电磁波，于是想通过光栅来观察它的衍射现象，但实验中并没有看到衍射现象。原因是X射线的波长太短，只有一埃（1?=0.1nm）。 实际上是无法分辩的。要分辨X射线的光栅 也要在埃的数量级才行。 人们想到了晶体。因为晶体有规范的原子排列，且原子间距也在埃的数量级，是天然的三维光栅。 1912年德国物理学家劳厄两次实验后终于做出了X射线的衍射实验。 X射线 晶体 劳厄斑 晶体的三维光栅 2 X射线的产生 X射线的产生： X射线是高速运动的粒子与某种物质相撞击后猝然减速，且与该物质中的内层电子相互作用而产生的。 高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去动能，其中一小部分（1％左右）能量转变为X射线，而绝大部分（99％左右）能量转变成热能使物体温度升高。 钨灯丝 接变压器 玻璃 金属聚灯罩 铍窗口 金属靶 冷却水 电子 X射线 X射线 X射线管剖面示意图 条件：高速电子遇靶突然停止产生X-射线 灯丝 高压 靶 条件：高速电子遇靶突然停止产生X-射线 高压 灯丝 条件：高速电子遇靶突然停止产生X-射线 高压 靶 灯丝 条件：高速电子遇靶突然停止产生X-射线 高压 3.特征X射线谱 当管电压超过某临界值时，特征谱才会出现，该临界电压称激发电压。当管电压增加时，连续谱和特征谱强度都增加，而特征谱对应的波长保持不变。 钼靶X射线管当管电压等于或高于20KV时，则除连续X射线谱外，位于一定波长处还叠加有少数强谱线，它们即特征X射线谱。 钼靶X射线管在35KV电压下的谱线，其特征x射线分别位于0.63?和0.71?处，后者的强度约为前者强度的五倍。这两条谱线称钼的K系 特征X射线的产生机理 处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向，此时外层电子将填充内层空位，相应伴随着原子能量的降低。原子从高能态变成低能态时，多出的能量以X射线形式辐射出来。因物质一定，原子结构一定，两特定能级间的能量差一定，故辐射出的特征X射波长一定。 4.X射线与物质的相互作用 X射线与物质的相互作用，是一个比较复杂的物理过程。 一束X射线通过物体后，其强度将被衰减，它