粉末衍射仪法.ppt

关于粉末衍射仪法一、粉末衍射原理样品：粉末状小颗粒（通常在320目以上），在试样槽中压制成片状。第2页,共20页，5月，星期六，2024年，5月第3页,共20页，5月，星期六，2024年，5月试样中包含了无数个取向不同但结构一样的小晶粒。

当一束单色X射线照射到样品上时，对晶体的某一面网（hkl），总有某些小晶粒的（hkl）面网能够恰好满足布喇格条件而产生衍射。由于试样中小晶粒数量巨大，所以能够满足布喇格条件的面网很多，与入射线的方位角都是θ，因而它们的衍射线分布在一个以入射线为轴，以衍射角2θ为半顶角的圆锥面上。

第4页,共20页，5月，星期六，2024年，5月不同的面网衍射角不同，衍射线所在的圆锥半顶角不同，从而不同面网的衍射就会共同构成一系列以入射线为轴的同顶点圆锥。粉末衍射仪将不同衍射线的衍射角和强度记录下来，通过布拉格方程换算出d值，从而测定出晶体结构。第5页,共20页，5月，星期六，2024年，5月衍射仪介绍

X射线粉末衍射仪是采用测角仪和衍射光子探测器来记录衍射线位置（衍射线角度）及强度的分析仪器。二、粉末衍射仪组构第6页,共20页，5月，星期六，2024年，5月1、粉末衍射仪的构造送水装置X线管高压发生器X线发生器(XG)测角仪样品计数管控制驱动装置显示器数据输出计数存储装置(ECP)水冷ＨＶ高压电缆角度扫描第7页,共20页，5月，星期六，2024年，5月X射线发生器：产生稳定X射线源（特征X射线K?，Cu靶1.5418?）。测角仪：测定衍射角度。探测仪：记录衍射数据，测定接受到的X射线强度。电脑及外围设备：自动化显示及数据处理、输出。四部分构成第8页,共20页，5月，星期六，2024年，5月第9页,共20页，5月，星期六，2024年，5月常用粉末衍射仪主要由X射线发生系统、测角仪、探测仪及数据处理输出系统四大部分组成。第10页,共20页，5月，星期六，2024年，5月第11页,共20页，5月，星期六，2024年，5月测角仪由两个同轴转盘G，H构成，小转盘H中心装有样品支架，大转盘G支架（摇臂）上装有辐射探测器D及前端接收狭缝RS。X射线源S固定在仪器支架上，它与接收狭缝RS均位于以O为圆心的圆周上，此圆称为衍射仪圆，一般半径是185mm。当试样围绕轴O转动时，接收狭缝和探测器则以试样转动速度绕O轴转动，转动角可由转动角度读数器或控制仪上读出。2、粉末衍射仪的光学布置及原理

第12页,共20页，5月，星期六，2024年，5月3、粉末衍射仪常见相分析测试图谱（石英）第13页,共20页，5月，星期六，2024年，5月a.连续扫描

连续扫描就是让试样和探测器作匀速圆周运动，在转动过程中同时将探测器依次所接收到的各晶面衍射信号输入到记录系统或数据处理系统，从而获得的衍射图谱。快速、方便，非常适合于大量的日常物相分析工作。但有滞后、平滑效应。

三、粉末衍射仪的工作方式b.步进扫描

步进扫描又称阶梯扫描。步进扫描工作是不连续的，试样每转动一定的角度Δθ即停止，在这期间，探测器等后续设备开始工作，并以定标器记录测定在此期间内衍射线的总计数，然后试样转动一定角度，重复测量，输出结果。无滞后、平滑效应，峰位准确。第14页,共20页，5月，星期六，2024年，5月水泥熟料中C3A的X射线衍射谱第15页,共20页，5月，星期六，2024年，5月第16页,共20页，5月，星期六，2024年，5月四、衍射线峰位的确定常用方法：(a)峰顶法(b)切线法(c)半高宽中点法(d)7/8高度法(e)中点连线法(f)抛物线拟合法第17页,共20页，5月，星期六，2024年，5月五、样品制备被测试样制备良好，才能获得正确良好的衍射信息。

对于粉末样品，通常要求其颗粒平均粒径控制在5μm左右，亦即通过320目的筛子，而且在加工过程中，应防止由于外加物理或化学因素而影响试样其原有的性质。第18页,共20页，5月，星期六，2024年，5月实验室衍射仪常用的粉末样品形状为平板形。其支承粉末制品的支架有两种，即透孔试样板和不透孔试样板，如图3-37所示。第19页,共20页，5月，星期六，2024年，5月*感谢大家观看第20页,共20页，5月，星期六，2024年，5月