第3章 X射线衍射方法.ppt

第三章X射线衍射方法 最基本的衍射实验方法 粉末法 劳厄法 转晶法 第一节粉末照相法 3 1 1粉末成像原理粉末法的样品是由数目权多的微小晶粒组成 这些晶粒的取向完全是无规则的 这种粉末多晶中的某一组平行晶面在空间的分布 与一在空间绕着所有各种可能的方向转动的单晶体中同一组平行晶面在空间分布是等效的 当用倒易点阵来描写这种分布时 因单晶中某一组平行晶面 AN 对应于倒易点阵中的一个倒易点 不言而喻 与粉末多晶中的一组平行晶面 all 相对应的必是以倒易点阵原点中心 以IHhkll 1 dhkl为半径的一个倒易点绕各种可能的方向转动而形成的一个倒易球 3 1 2德拜 谢勒法1 照相机2 试样的制备最常用的试样是细圆柱状的粉末集合体 圆往直径小于0 8mm 当进行较精确测定时应小于0 5mm 第一节粉末照相法 由粉末制成细圆柱试样常有以下几种方法 a 在很细的玻璃丝上涂以一层薄胶水或其他有机粘结剂 然后在粉末中滚动 得到所要求的试样小 b 将粉末填充于硼酸但玻璃 醋酸纤维制成的细管中 c 利用金属丝作试样 因有择优取向 所得衍射线条往往是不连续的 3 底片的装置方法1 正装法 2 倒装法 3 不对称法 第一节粉末照相法 第一节粉末照相法 第二节X射线衍射仪 3 2 1衍射仪的构造及几何光学照相法是较原始的方法 有其自身的优缺点 如摄照时间长 准确度不高等 关键要解决的技术问题是 1 x射线接收装置一计数管 2 衍射强度必须适当加大 为此可以使用板状试样 3 相同的 hkl 晶面也是全方向散射的 所以要聚焦 4 计数管的移动需满足布拉格条件 这些问题的解决关键是由几个机构来实现的 l 衍射线测角仪一一解决聚焦和测量角度的问题 2 辐射探测仪 解决记录和分析析射线能量问题 1 测角仪的构造测角仪是衍射仪的核心部件 相当于粉末法中的相机 第二节X射线衍射仪 2 测角仪的衍射几何衍射几何的关键问题是一方面要满足布拉格方程反射条件 另一方面要满足衍射线的聚焦条件 第二节X射线衍射仪 3 测角仪的光学布置 第二节X射线衍射仪 3 2 2探测器X射线辐射探测器主要有气体电离计数器 闪烁计数器和半导体计数器 1 气体电离计数器 第二节X射线衍射仪 2 闪烁计数器 SC 利用X射线能在某些固体物质 磷光体 中产生的波长在可见光范围内的荧光 这种荧光再转换为能够测量的电流 由于输出的电流和计数器吸收的X光子能量成正比 因此可以用来测量衍射线的强度 第二节X射线衍射仪 3 计数电路 第二节X射线衍射仪 3 2 4实验条件选择及试样制备1 测角器实验条件的选择a 取出角 take offangle 或掠射角 glancingangle 的选择 b 发散狭缝 DS 的选择 c 接收狭缝 RS 的选择 d 防散射狭缝 SS 的选择 e 扫描速度 scanningspeed 的选择 第二节X射线衍射仪 2 记录仪条件选择a 走纸速度 chartspeed b 时间常数 timeconstant c 满刻度量程 scale range d 记录方式 第二节X射线衍射仪 3 试样制备在X射线衍射仪分析中 粉末