X射线衍射方法.ppt

7 粉末衍射方法;1. 德拜照相;入射X射线So;入射X射线So;入射X射线So;f) 对于其他面网也是一样的，也形成顶角为4 ?的衍射圆锥。;7;h) 环形围绕样品(粉末柱)安装底片，即得到最终的衍射照片。对于其他面网也是一样的，也形成顶角为4 ?的衍射圆锥。;衍射线在底片上留下的形状：;摄谱装置（粉末照相机）如下图所示，相机直径57.3mm或者114.6mm。（相当于周长180mm和360mm);底片的安装方式和对应的德拜照片 A-对称式 B-不对称式 C-倒置式 D-半分式;典型的德拜照片： 金刚石（上）、石墨（下）;2.粉晶X射线衍射仪原理;14;15;16;17;18;19;20;3.粉晶X射线衍射仪组成： A）X射线发生器 B）测角仪(探测器) C）X射线强度测量系统 D）以及衍射仪自动控制与衍射数据采集、处理系统 ;22;粉晶X射线衍射仪外观 ;X射线发生器： 是高稳定度的。它由X射线管、高压发生器、管压管流稳定电路和各种保护电路等部分组成。 ;强度测量系统： 常用于X射线检测的检测器有： Geiger-Muller检测器（GC）、正比检测器（PC）和NaI(Tl)闪烁检测器（SC）。 功能：把X射线的强度信号转化成物理的数字信号 ;衍射仪自动控制与衍射数据采集、处理系统： 控制：扫描速度，扫描范围，扫描速度。 角度校正，测角仪转动等。 衍射数据处理分析系统 由一些常用的衍射图处理程序集成，主要有6项： 1. 图谱处理； 2. 寻峰； 3. 求面积、重心、积分宽； 4. 减背景； 5. 衍射图比较（多重衍射图的叠合显示）； 6. 平滑处理。 ;衍射图谱处理过程示例;衍射数据: 面网间距(d)，衍射强度(I) 但由于无法真正获得绝对的衍射强度数据，因为不同的晶体尺寸、不同的光源特征、不同的仪器种类，所获得的实测衍射强度是完全不可比较的，因此在记录衍射强度的时候，按相对强度记录（I/Io)。;照相方法：得到一张德拜图，并从德拜图可以获得如下数据：（1） d可测量得出；（2） I/Io用目测的方法估计得到;衍射仪方法： 得到一张衍射图谱，并经过处理以后同时得到一张数据表。;No 2theta d value FWHM Intensity area I/Io 1 20.8700 4.2528 0.2299 434 73 10 2 26.6595 3.3409 0.1500 1092 151 26 3 28.5350 3.1255 0.1700 847 11289 20 4 33.0790 2.7058 0.1400 4231 63786 100 5 37.0965 2.4215 0.1600 1244 17374 29 6 40.7845 2.2106 0.1400 1126 13666 27 7 47.4365 1.9150 0.1400 990 3582 23 8 56.2905 1.6329 0.1700 1861 13232 44 9 61.6950 1.5022 0.0700 496 3527 12 10 64.3000 1.4475 0.1300 509 3971 12;指标化方法： 等轴晶系、中级晶族（四方、斜方、六方）一般可以经过计算的方法，根据粉末衍射的数据可以求出各衍射线的指数； 低级晶族（单斜、三斜）则一般无法计算出，必须从单晶结构分析得出。 ;含义：求出各衍射线条的衍射指数 应用：1）用粉末衍射法计算晶胞参数 2）鉴定衍射线条中有无杂线，即确定是否含杂质 3）确定一些与物质结构有关的信息;例如：等轴晶系，根据面网间距的计算公式：;等轴晶系，当晶胞大小已知时： 例如 a =6.2921;等轴晶系，当晶胞大小未知时：用尝试法; 其他晶系，由于未知的参数增多，在晶胞参数已知的情况下尚可进行指标化，在完全未知的情况下，对于比较高对称性的，还可以计算出指标数值，而对于对称低的则基本无法计算。;5.1 衍射结果; 理论上，每个面网的衍射都应该在一个严格的2θ角度，但实际上，衍射峰的形状都是有一定宽度的。;为什么衍射峰有一定宽度（为什么在偏离布拉格角的一个小范围内也有衍射强度）？ (1)晶体不是严格的晶体； (2)X射线不是严格的单色光； (3)仪器设计造成。;5.2 精确测定晶胞参数 精确测定晶胞参数可以了解物质结构的很多细微的变化信息，它