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X射线衍射的一些常见问题分析

发布日期:2020-11-05 10:20 浏览次数:

  当X射线衍射以电磁波的形式投射到晶体上时,它会被晶体中的原子散射,散射波从原子的中心发出,从每个原子的中心发出的散射波类似于源球形波。便携式数字x射线系统由于原子在晶体中是周期排列的,这些散射球波之间存在固定的相位关系,会导致在某些散射方向的球面波相互加强,而在某些方向上相互抵消,从而出现衍射现象。

便携式数字x射线系统

  由于每个晶体中原子的排列是单个的,因此对应的衍射图样是单个的,类似于人的指纹,并且可以执行相位分析。 其中,衍射图案中的衍射线的分布由晶胞的大小,形状和取向决定。 衍射线的强度取决于原子的类型及其在晶胞中的位置。

  X射线衍射常见问题:

  1)在进行X射线衍射时,如果选择了不同的阳极靶(例如铜靶或钴靶),得到的衍射光谱会相同吗?如果它们不同,峰的位置和强度是否会发生变化?有规律吗?

  不同的目标具有不同的X射线特征波长。根据布拉格方程2dsinθ=nλ,间隔为d的特定晶面族的衍射角是不同的,并且每个间隔值的晶面族的衍射角都有规律的变化。因此,通过使用不同靶材的X射线管得到的衍射图案上的衍射峰的位置不同,并且衍射峰的位置变化是规则的。(与目标X射线管无关,每个晶体结构的平面间距d是固定的)

  “衍射图样”的衍射峰之间的相对强度主要由晶体结构决定,但是样品的吸收特性也与入射辐射的波长有关。因此,在不同靶材上获得的同一样品的衍射峰的相对强度略有不同,这与靶材有关。

  (2)获得了钴合金样品的批量XRD衍射数据,样品中Co含量超过95%。所有样品光谱线都在纯钴光谱线的左侧,低角度光谱线偏离大约0.2度,高角度光谱线偏离大约0.3至0.4度。它们是否归因于第二阶段的固体和液体?它们与坚固程度之间的定性和定量关系是什么?

  根据布拉格公式,峰值位置向左移动。这对应于d值的增加,反映了晶胞参数的增加,表明其他原子已穿透Co晶格。另外,没有新的衍射峰出现,表明它是铝的混沌固溶体并保持纯铝晶体结构。

  (3)由于我知道X射线衍射数据,因此如何计算晶格常数和粒径畸变?

  根据衍射峰的峰形数据可以计算晶粒尺寸晶格常数和畸变。在衍射峰的宽化仅由于晶粒的细小产生的情况下,根据衍射峰的宽化量应用Scherrer公式便可以估算晶粒在该衍射方向上的厚度。

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