X射线衍射仪

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X射线衍射仪（X-ray diffractometer，diffractometer，XRD）是利用X射线衍射原理研究物质内部结构的一种大型分析仪器。令一束X射线和样品交互，用生成的衍射图谱来分析物质结构。它是在X射线晶体学领域中在原子尺度范围内研究材料结构的主要仪器，也可用于研究非晶体。

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年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出的一个重要科学预见，随即被实验所证实。1913年，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。

特征X射线及其衍射X射线是一种波长（0.06-20nm）很短的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相机乳胶感光、气体电离。用高能电子束轰击金属靶产生X射线，它具有靶中元素相对应的特定波长，称为特征X射线。如铜靶对应的X射线波长为0.154056 nm。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。

构成

• X射线发生器、X射线管、管套体、高压电缆
  X射线发生器是X射线衍射仪的重要组成部分，采用微机控制、可控硅调压、调流技术，产生稳定管电压及管电流，目的在于得到强度稳定的X射线，保证测量结果的可靠性。
• 测角仪
  测角仪是X衍射仪的核心组成部分，它精确的测量出样品的衍射角度，控制单元通过探测器记录衍射强度及测角仪转动角度后，揭示出物质内部的精细结构。
• 循环水冷却装置
  散热作用。
• 控制单元
  包括各种自动控制线路、数据采集及放大线路、维基接口及显示线路。
• 密封正比或闪烁探测器
• 微机系统
• 系统控制及其应用软件