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x射线衍射仪原理图、参数、应用

变宝网07月15日讯

x射线衍射仪原理图本文会以文字详解,X射线衍射仪的英文名称是X-ray Powder diffractometer简写为XPD或XRD。有时会把它叫做x射线多晶体衍射仪,英文名称为X-ray polycrystalline diffractometer简写仍为XPD或XRD。下面随小编去了解下x射线衍射仪。

一、x射线衍射仪原理

x射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近,晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即一束X射线照射到物体上时,受到物体中原子的散射,每个原子都产生散射波,这些波互相干涉,结果就产生衍射。衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析衍射结果,便可获得晶体结构。以上是1912德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出的一个重要科学预见,随即被实验所证实。1913,英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功的测定了NaCl,KCl等晶体结构,还提出了作为晶体衍射基础的著名公式——布拉格方程:2dsinθ=nλ。

对于晶体材料,当待测晶体与入射束呈不同角度时,那些满足布拉格衍射的晶面就会被检测出来,体现在XRD图谱上就是具有不同的衍射强度的衍射峰。对于非晶体材料,由于其结构不存在晶体结构中原子排列的长程有序,只是在几个原子范围内存在着短程有序,故非晶体材料的XRD图谱为一些漫散射馒头峰。

X射线衍射仪是利用衍射原理,精确测定物质的晶体结构,织构及应力,精确的进行物相分析,定性分析,定分析。广泛应用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教学,材料生产等领域。

x射线衍射仪原理图、参数、应用

二、x射线衍射仪参数

1、X射线发生器的稳定度:这不仅关系到所测衍射强度的准确可靠,而且关系到所有部件的准确和稳定。现代粉末衍射仪的光源稳定性一般在外电源变化10%以内,输出变化0.01%以内。

2、X射线管的功率:对于密封式X射线管,Cu靶一般为2kw,Ag、Mo、W等靶一般大于2kw,而对Co、Fe、Ni等靶则小于2kw。对于转靶,常用的有12kw和18kw。

3、单色器的效率:应不小于25%。

4、探测器的效率:视品种而异。

5、计数的线性范围:关系到强度测的准确性,一般在 cps。有许多仪器附加了校正软件,宣称可以达到 cps。

6、衍射角(2θ)的测准确度和精确度。

7、分辨率:常用的Si(311)衍射峰的半高宽来代表。对于一般实验室粉末衍射仪,此约在0.05°~0.1°之间。

三、x射线衍射仪应用

油田录井

Olympus便携式X 射线衍射仪BTX可能直接分析出岩石的矿物组成及相对含,并形成了定性、定的岩性识别方法,为录井随钻岩性快速识别、建立地质剖面提供了技术保障。

每种矿物都具有其特定的X 射线衍射图谱,样品中某种矿物含与其衍射峰和强度成正相关关系。在混合物中,一种物质成分的衍射图谱与其他物质成分的存在与否无关,这就是X 射线衍射做相定分析的基础。X 射线衍射是晶体的“指纹”,不同的物质具有不同的X 射线衍射特征峰(点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或分子的数目、位置等),结构参数不同则X 射线衍射线位置与强度也就各不相同,所以通过比较X 射线衍射线位置与强度可区分出不同的矿物成分。X 射线衍射仪主要采集的是地层中各种矿物的相对含,并系统采集各种矿物的标准图谱,包括石英、钾长石、斜长石、方解石、白云石、黄铁矿等近30 种矿物成分,通过矿物成分的相对含就可以确定岩石岩性,为现场岩性定名提供定化的参考依据,提高特殊钻井条件下岩性识别准确度。

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