X射线衍射仪XRD是一种在多个学科领域中广泛应用的分析仪器,特别是在物理学、材料科学、化学、生物学、医学、环境科学、地质学等领域具有重要地位。
X射线衍射仪的工作原理基于X射线与物质相互作用时的衍射现象。当高能电子束轰击金属“靶”材时,会产生X射线。这些X射线的波长与晶体内部原子面间的距离相近,当一束X射线通过晶体时,将发生衍射。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。通过测量这些衍射线的方向和强度,可以推断出晶体的结构信息。
1、高稳定度X射线源:提供测量所需的X射线,是整个仪器的“心脏”。通过改变X射线管阳极靶材质可以改变X射线的波长,调节阳极电压可控制X射线源的强度。
2、样品及样品位置取向的调整机构系统:确保样品能够精确地定位在X射线束中,以便进行准确的衍射测量。样品可以是单晶、粉末、多晶或微晶的固体块。
3、射线检测器:用于检测衍射强度或同时检测衍射方向。通过仪器测量记录系统或计算机处理系统可以得到多晶衍射图谱数据。
4、衍射图的处理分析系统:现代X射线衍射仪通常附带安装有专用衍射图处理分析软件的计算机系统,这些系统的特点是自动化和智能化。
总的来说,X射线衍射仪XRD是一种精密的分析工具,其结构和功能的设计都是为了实现对材料内部原子或分子结构的精确测定。