xrd测角仪工作原理

xrd

测角仪工作原理

    X-ray

衍射仪（

XRD

）是一种分析仪器，用于分析晶体和非晶体中的结构。它使用

X

射

线通过物体，并通过衍射产生的反射角度来确定物体的晶体结构和晶向。这是一种非破坏

性分析技术，因此在化学、材料科学和生物学等领域广泛应用。

    XRD

测角仪的工作原理基于

Bragg

的定律，即当入射

X

射线与晶格平面水平相遇时，反

射光束与入射光束的角度相等。当

X

光线通过物体并穿过其中的结晶物质时，光线会与物

质的周期性结构相互作用，并在许多不同方向上发生散射。如果散射光的角度使得反射光

的相位一致，那么存在一系列平行于晶面的反射光束。这些光束被捕获并测量，以确定物

体中晶格的排列方式。

    XRD

测角仪最常见的类型是粉末

X

射线衍射

（

PXRD

）

。

PXRD

使用一台旋转的粉末容器，

其中样品被至少四个方向散射

X

射线。在这种情况下，所有的结晶物质被均匀地分布在许

多不同的晶格方向上，称为

Debye-Scherrer

环形状。从这些环的半径和位置可以推断样品

中晶格的平均距离和方向。

在实际中，

XRD

测角仪通常具有以下硬件组件：

X

射线发生器、样品旋转台、采集器和

数据处理系统。

X

射线发生器通常是一种射线管，它可以生成高能

X

射线。样品旋转台可

以在不同的角度和方向下控制样品的定位和旋转。数据采集器可以捕获来自样品的反射光

线，并将数据转换为数字信号。数据处理系统用于处理并分析采集到的数据，用于确定样

品中晶格的性质和排列方式。

    XRD

测角仪的应用广泛，例如在过去的几十年中，它已被使用于材料科学、生物学、

化学等领域的许多研究中，例如晶体结构的鉴定、元素相的确定、生物大分子的结构研究

等。虽然

XRD

特别适用于晶体结构研究，但它也可以用于非晶体、薄膜和粉末材料分析。

总之，

XRD

测角仪是一种非常强大的分析仪器，它在各种类型的实验和研究中都发挥着重

要作用。