【X光繞射】

豐碩

【X光繞射】

 

X-rayDiffractionXRD

 

【辭書名稱】環境科學大辭典

 

X光繞射後主要用於各種物相組成的分析及微觀結構之觀察，如結晶狀態、結晶度、結晶分析、晶胞常數及平均晶粒大小等。

 

其原理為：當X射線照射到物質上，會發生相干散射，散射的X射線波長等於入射X射線的波長。

 

當被照物質各個原子的散射波同相位相遇時，發生加成性干涉；

 

不同相位相遇時，則發生抵消性干涉，甚至完全抵消。

 

X射線繞射，就是相互加強的X射線相干散射。

 

當被照物質各個原子的入射X射線與散射X射線的光程差是波長的整數倍時，這些散射的X射線才能同相位相遇，光的振幅才能相互疊加，光的強度才能增強。

 

由於物質中各原子所產生的散射X射線在不同方向上具有不同的光程差，只有在某些方向，即光程差等於入射X射線波長的整數倍時，才能得到最大程度的加強。

 

這種由於大量原子散射波的疊加，而產生最大程度加強的光束稱為X射線的繞射線，最大程度加強的方向稱為繞射方向。

 

X射線繞射方法的最大特點是可以進行物相組成分析，其他的分析方法只能給出樣品的化學組成。

 

該法的侷限性是：樣品必須是晶體，靈敏度低。

 

X射線繞射儀由X射線管、濾光片、樣品室、角度儀、探測器及記錄系統等部份組成。

 

濾光片的作用是獲得單色入射X射線。

 

濾掉初級X射線中波長較短的KβX射線和大部分連續X射線，只讓波長較長的KβX射線通過。

 

儀器的工作原理：通過濾光片的單色入射X射線以繞射角θ照射到晶體樣品上，樣品發生相干散射，相干散射再發生干涉而產生繞射線。

 

按布拉格公式nλ＝2dsinθ，在n一定時，一種晶體（只有一個d值）只對應一個繞射角θ。

 

因為試樣中各種晶體的晶面取向是隨機的，只有與樣品壓片表面平行的晶面才按布拉格公式繞射。

 

為使試樣中具有各種不同d值的晶體分別在各自對應的2θ角發生繞射，就必須從0°到90°轉動樣品。

 

然後由偵測器接收，由記錄系統顯示、紀錄，得到以繞射強六萬為縱坐標，以2θ角為橫座標的繞射譜圖。

 

圖中繞射峰所對應的2θ角為晶體d值的特徵，是結構分析的依據；

 

繞射峰的強度是樣品中某晶體含量的標度，是定量分析的特徵。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary