复合材料测试方法第一章.pptVIP

衍射仪法是用测角仪代替相机，探测器代替照相底片的X射线衍射仪器检测方法。它具有快速、精确、灵敏、易于自动化操作及扩展功能的优点。X射线衍射仪包括：X射线发生器、测角仪和自动测量与记录系统。关键部件为测角仪和探测器。光管样品台单色器探测器衍射仪结构7.布拉格方程的应用Bragg方程有两种重要作用：2dsin?=n?(1)已知?，测?角，计算d，X射线衍射物质结构分析；（2）已知d的晶体，测?角，得到特征辐射波长?，确定元素，X射线荧光分析的基础。8.X射线衍射线的强度用X射线衍射进行结构分析时，不仅要了解X射线与晶体相互作用时产生衍射的条件和衍射线的空间方位分布，而且还要看衍射线的强度变化、才能推算出晶体中原子或其他质点在晶胞中的分布位置，确定其晶体结构。在物相定性定量分析、结构的测定、晶面择优取向及结晶度的测定、线形分析法测定点阵畸变等实验分析分法中，均涉及到衍射强度问题。因此，在X射线衍射分析中，X射线的强度测量和计算是颇为重要的。衍射强度可用绝对值或相对值表示，通常没有必要使用绝对强度值。相对强度是指同一衍射图中各衍射线强度的比值。但是，积分强度法是表示衍射强度的精确方法，它表示衍射峰下的累积强度（积分面积）。衍射线强度的分布曲线由于入射的X射线不是严格平行的光束，而是有一定发散度的光束；晶体也非严整的格子，而常是由不严格平行的镶嵌晶块构成的。因此，某一组晶面“反射”X射线不是在严格θ角方向，而是在与θ角相接近的一个小的角度范围内。衍射线的强度分布如图所示。“反射”的总能量即积分强度，与曲线下的面积成比例。衍射理论证明：多晶体衍射环上单位弧长上的累积强度I为：I=I0e4/(m2c4)·λ3/(32πR)·V/v2·F2hkl·P·φ(θ)·e-2M·A(θ)当实验条件一定时，在所获得的同一衍射花样中，e、m、c、I0、V、v、λ都是常数。因此，衍射线的相对强度表达式改写为：I相对=F2hkl·P·φ(θ)·e-2M·A(θ)结构因子F2hkl指一个晶胞中所有原子沿某衍射方向所散射的X射线的合成波，实际上代表了一个晶胞的散射能力。一个晶胞对某hkl衍射面的强度决定于晶胞内原子数量、各原子的散射振幅和原子的坐标及衍射面的指数。结合几种晶体结构实例来计算结构因子，并从中总结出各种布拉格点阵的系统消光规律：（1）简单点阵每个晶胞中只有1个原子，其坐标为000，原子散射因子为fa。Fhkl=fa证明简单点阵的结构因子不受hkl的影响，任意hkl整数时，都能产生衍射。（2）底心点阵每个晶胞中有2个同类原子，其坐标分别为，000和1/2,1/2,0，原子散射因子为fa。F2hkl=fa2[1+cosπ(h+k)]2当h+k为偶数时，Fhkl=2fa，当h+k为奇数时，Fhkl=0即在底心点阵中，F2hkl不受l的影响，只有当h、k全为奇数或全为偶数时才能产生衍射。（3）体心点阵每个晶胞中有2个同类原子，其坐标分别为，000和1/2,1/2,1/2，原子散射因子为fa。F2hkl=fa2[1+cosπ(h+k+l)]2当h+k+l为偶数时，Fhkl=2fa，当h+k+l为奇数时，Fhkl=0即在体心点阵中，只有当h+k+l为偶数时才能产生衍射。（4）面心点阵每个晶胞中有4个同类原子，其坐标分别为000，1/2,1/2,0，1/2,0,1/2,0,1/2,1/2，其原子散射因子为fa。F2hkl=fa2[1+cosπ(h+k)+cosπ(k+l)+cosπ(h+l)]2当h、k、l全为偶数或全为奇数时，Fhkl=4fa，当h、k、l中2个偶数或2个奇数时，Fhkl=0，复合材料测试方法第一章即在体心点阵中，只有当h、k、l全为偶数或全为奇数时才能产生衍射。从结构因子的表达式可以看出，结构因子只与原子的种类和原子在晶胞中的位置有关，而不受晶胞的形状和大小的影响。例如：体心点阵，无论是立方晶系、四方晶系还是斜方晶系的体心点阵的消光规律都是相同的。由此可见，点阵消光规律的适用性是较广