Jade6 操作与应用详解（收藏）

1、Jade6 操作与应用详解操作与应用详解 提 纲 1.MDI Jade6的基本操作的基本操作 2.物相定性操作物相定性操作 3.传统定量操作传统定量操作 4.结晶度计算操作结晶度计算操作 5.晶胞参数精修操作晶胞参数精修操作 6.晶粒尺寸与微观应变计算操作晶粒尺寸与微观应变计算操作 7.Rietveld全谱拟合精修操作全谱拟合精修操作 Jade6 简介简介 Jade6Jade6 PDFPDF ICSDICSD 残余应力计算残余应力计算 结晶度计算结晶度计算 晶粒尺寸与微观应变计算晶粒尺寸与微观应变计算 确定物相确定物相 物相定量物相定量 指标化指标化 晶胞参数精修晶胞参数精修 Rietveld

2、Rietveld全谱拟合精修全谱拟合精修 物相定量物相定量 晶体结构晶体结构, ,晶胞参数晶胞参数 晶粒尺寸与微观应变晶粒尺寸与微观应变 安装安装Jade Jade 6是一个自解压程序，运行后，将在是一个自解压程序，运行后，将在C:Program Files文件夹下面建立一个文件夹下面建立一个 “Jade 6”文件夹文件夹 文件夹中包括文件夹中包括: 运行文件夹运行文件夹 例子文件夹例子文件夹 PDF 卡片索引文件夹卡片索引文件夹 CSD 卡片索引文件夹卡片索引文件夹 其中，例子文件夹其中，例子文件夹Demofile下面有很多文件扩展名为下面有很多文件扩展名为MDI的实验数据文件，可以的实验数

3、据文件，可以 用于体验用于体验Jade 6 的功能的功能 软件注册软件注册 运行运行Crack.exe进行注册表修改。只有添加软件的注册信息才能建立进行注册表修改。只有添加软件的注册信息才能建立PDF2的的 索引索引 建立建立PDF索引索引 进入进入Jade。选择。选择PDF|Setup，建立，建立PDF的索引。只有建立了的索引。只有建立了PDF索引才可以开索引才可以开 始物相检索。始物相检索。 建立建立CSD索引索引 将已经建立好将已经建立好CSD索引的索引的CSD文件夹复制并覆盖文件夹复制并覆盖MDI Jade6文件夹下的文件夹下的CSD 子文件夹。子文件夹。ICSD是是“无机晶体结构数据

4、库无机晶体结构数据库”，只有建立了，只有建立了ICSD的索引，在的索引，在 全谱拟合精修时才可以调用物相的结构模型。全谱拟合精修时才可以调用物相的结构模型。 Jade6 的基本操作的基本操作 打开数据文件的方法打开数据文件的方法 在在“我的电脑我的电脑”窗口中双击一个窗口中双击一个“.raw”文件文件 打开打开Jade，按下，按下 打开打开Jade,选择菜单选择菜单 打开打开Jade，选择菜单，选择菜单 在在Jade窗口，拉下窗口，拉下“最近文件最近文件”下拉列表下拉列表 1.在在“我的电脑我的电脑”中按住一个文件拖入到中按住一个文件拖入到Jade窗口窗口 例：通过命令打开的例：通过命令打开的

5、“数据读入数据读入”对话框对话框 简谱格式简谱格式 文件夹文件夹 读入谱图读入谱图 添加谱图添加谱图 刷新列表刷新列表 文件类型选择文件类型选择 M:M:弹出菜单弹出菜单 读入文件的方式读入文件的方式 Read：取消当前文件的显示，显示一个新的文件图谱：取消当前文件的显示，显示一个新的文件图谱 Add:在当前显示的窗口中加入一个图谱在当前显示的窗口中加入一个图谱 基准文件基准文件 添加文件添加文件 Jade识别的数据文件类型识别的数据文件类型 MDI ASCII Pattern Files(*.mdi) RINT-2000 Binary pattern files(*,raw) Jade im

6、port ascii pattern files(*.TXT) 其他类型衍射仪的数据其他类型衍射仪的数据 02/06/98 13:45 DIF Demo03: 24-1035 36-1451 15 0.025 2 CU 1.540562 70 2201 402 370 352 409 412 363 376 428 349 370 426 382 338 450 380 345 370 404 390 377 393 418 371 353 MDI文件的数据格式文件的数据格式 TXT文件的数据格式文件的数据格式 ? 3.0 19 3.01 8 3.02 20 3.03 14 3.04 11 3

7、.05 13 3.06 17 3.07 14 数据保存为数据保存为TXT文件文件 保存方法：保存方法： pattern as *.TXT 鼠标右键单击常用工具栏中的鼠标右键单击常用工具栏中的 设置保存格式设置保存格式 Ascii export 设置文本文件格式的对话框设置文本文件格式的对话框(Export) 设置文本文件格式的对话框设置文本文件格式的对话框(Import) 对话框中各项目的含义对话框中各项目的含义 ID TXT Data start at L#/Keyword data point per line= Char# &Width Angle column column delim

8、iter import和和export Browse 样品标识，不是文件名样品标识，不是文件名 文件扩展名文件扩展名 角度和强度数据开始行角度和强度数据开始行 每行数据点个数每行数据点个数 强度数据的特征字符与宽度强度数据的特征字符与宽度 角度数据角度数据 角度和强度数据之间的空位处理角度和强度数据之间的空位处理 输入与输出格式输入与输出格式 浏览数据按钮浏览数据按钮 File菜单菜单 文件菜单用于读入数据和保存数据文件菜单用于读入数据和保存数据 Edit菜单菜单 Edit菜单中的菜单中的Preference用于设置程序参数，在做分析之用于设置程序参数，在做分析之 前建议先设置好这些参数前建议

9、先设置好这些参数 设置显示格式设置显示格式 设置仪器参数设置仪器参数 设置显示格式设置显示格式 个性化设置个性化设置 Filter菜单菜单 Filter菜单主要用于数据的初步处理，如平滑，去毛刺等。菜单主要用于数据的初步处理，如平滑，去毛刺等。 Analyse菜单菜单 Analyse菜单用于寻峰、拟合，背景设置，角度校正等菜单用于寻峰、拟合，背景设置，角度校正等 Identify菜单菜单 Identify菜单用于物相鉴定，也可以建立用户自己的菜单用于物相鉴定，也可以建立用户自己的PDF卡片卡片 PDF菜单菜单 用于用于PDF卡片库的索引建立，寻找卡片库的索引建立，寻找PDF卡片等卡片等 Opt

10、ions菜单菜单 Jade 的高级操作都包括在这个菜单项内的高级操作都包括在这个菜单项内 View菜单菜单 窗口显示设置，一般用得较少窗口显示设置，一般用得较少 Report菜单菜单 分析结果的输出，这里包括各种输出报告分析结果的输出，这里包括各种输出报告 物相鉴定报告物相鉴定报告 峰形拟合报告峰形拟合报告 常用工具栏在菜单栏下面，每个按钮都可以通过鼠标左键直接执行一个命令，或常用工具栏在菜单栏下面，每个按钮都可以通过鼠标左键直接执行一个命令，或 者按鼠标右键打开参数设置对话框。很多情况下，执行命令时需要先设置运行参者按鼠标右键打开参数设置对话框。很多情况下，执行命令时需要先设置运行参 数，所

11、以，数，所以，“用鼠标右键打开用鼠标右键打开”用得更多一些。用得更多一些。 打开文件打开文件 自动寻峰自动寻峰 峰形拟合峰形拟合 物相检索物相检索 查找查找PDF卡片卡片 扣除背底扣除背底 平滑图谱平滑图谱 打印打印/预览预览 保存图谱保存图谱 接受操作接受操作 辅助工具栏也称为编辑工具栏，包括一些手动操作的按钮。很多命令执行后辅助工具栏也称为编辑工具栏，包括一些手动操作的按钮。很多命令执行后 需要对结果进行编辑和修改。如调整背景线位置等。需要对结果进行编辑和修改。如调整背景线位置等。 编辑工具栏是一种状态。编辑工具栏是一种状态。 手动寻峰手动寻峰 计算峰面积计算峰面积 编辑背景线编辑背景线

12、删除峰删除峰 手动拟合手动拟合 多谱编辑多谱编辑 举例举例:设置与扣除背景线设置与扣除背景线 按下常用工具栏中的按下常用工具栏中的BG按钮，在谱图底下显示背景线按钮，在谱图底下显示背景线 按下辅助工具栏中的按下辅助工具栏中的BE按钮，进入背景线编辑状态按钮，进入背景线编辑状态 在背景线上的红点位置拖动鼠标，可以移动红点，调整背景线到合适在背景线上的红点位置拖动鼠标，可以移动红点，调整背景线到合适 再次按下常用工具栏中的再次按下常用工具栏中的GB按钮，将背景扣除按钮，将背景扣除 谱图显示谱图显示 调整图谱标记的高度调整图谱标记的高度 多谱显示时，调整图谱间距多谱显示时，调整图谱间距 取消上一次操

13、作取消上一次操作 图谱调整到适合窗口高度图谱调整到适合窗口高度 提高（左击）提高（左击）/缩小（右击）图谱高度缩小（右击）图谱高度 调整图谱的角度范围调整图谱的角度范围 图谱左右平移（局部显示时）图谱左右平移（局部显示时） 寻峰寻峰/PDF卡片显示卡片显示 调整标记大小和数量调整标记大小和数量显示显示d值或物相名称值或物相名称显示显示HKL指数指数 双击纵坐标或者横坐标，可以改变坐标轴的显示方式。不同的纵坐标显示方式便双击纵坐标或者横坐标，可以改变坐标轴的显示方式。不同的纵坐标显示方式便 于更突出地显示微小衍射峰于更突出地显示微小衍射峰 坐标轴显示坐标轴显示 Liner Sqrt Log Sm

14、ooth Smooth操作是一种失真操作。它是将若干个数据点的强度作平均以替代第一个操作是一种失真操作。它是将若干个数据点的强度作平均以替代第一个 数据点的强度值，从而达到临近数据点之间的强度变化更柔和一些。数据点的强度值，从而达到临近数据点之间的强度变化更柔和一些。 建议不要做平滑处理。如果数据实在太粗糙，使用小点数平滑（不超过建议不要做平滑处理。如果数据实在太粗糙，使用小点数平滑（不超过9点）。点）。 例例:Smooth操作操作 可以选择平滑整个谱图或者只平滑背景线，保持峰位不变可以选择平滑整个谱图或者只平滑背景线，保持峰位不变 自动寻峰与手动寻峰自动寻峰与手动寻峰 寻峰实际上是一种数学运

15、算，有可能不能完全自动地将全部峰都找出来，因此，寻峰实际上是一种数学运算，有可能不能完全自动地将全部峰都找出来，因此， 一般自动寻峰之后，需要使用手动寻峰来做一些补充修改，鼠标右击将某个非峰一般自动寻峰之后，需要使用手动寻峰来做一些补充修改，鼠标右击将某个非峰 的标记删除掉，而左击某个峰，则在某个峰位置添加一个峰标记。的标记删除掉，而左击某个峰，则在某个峰位置添加一个峰标记。 选择寻峰依据，寻峰后显示的项目，选择寻峰依据，寻峰后显示的项目，d值的单位等值的单位等 寻峰操作寻峰操作 寻峰操作编辑寻峰操作编辑 寻峰后可观察寻峰报告。显示每个峰的位置、高度、面积、半高宽（寻峰后可观察寻峰报告。显示每

16、个峰的位置、高度、面积、半高宽（FWHM） 以及晶体在各个方向的长度（以及晶体在各个方向的长度（XS）。）。 寻峰结果报告寻峰结果报告 要在寻峰报告中显示要在寻峰报告中显示XS，必须勾，必须勾 选上右图中的两个选项。选上右图中的两个选项。 Jade默认的晶粒尺寸、面间距、默认的晶粒尺寸、面间距、 晶胞参数等的单位为埃。显示为晶胞参数等的单位为埃。显示为 “？”。如果要以纳米为单位，。如果要以纳米为单位， 要在左图中设置。显示为要在左图中设置。显示为“nm”。 打印预览功能是将屏幕结果显示出来，以进行编辑打印预览功能是将屏幕结果显示出来，以进行编辑/保存保存/打印打印 当前计算机系统必须安装打印

17、驱动程序当前计算机系统必须安装打印驱动程序 鼠标右键单击常用工具栏中的打印机图标鼠标右键单击常用工具栏中的打印机图标 只显示当前工作窗口中的内容只显示当前工作窗口中的内容 打印预览功能打印预览功能 寻峰后的打印预览寻峰后的打印预览 要使打印结果更加美观，按下要使打印结果更加美观，按下 Setup，调整打印参数，调整打印参数 打印预览的设置打印预览的设置:General 可以隐藏标尺，调整可以隐藏标尺，调整WMF格式的图片尺寸格式的图片尺寸 PDF ID的显示方式的显示方式(竖线或峰形竖线或峰形)，2标尺的位置标尺的位置 打印预览的设置打印预览的设置:Layout 显示的内容显示的内容:文件名，

18、扫描条件，文件名，扫描条件，PDF卡片，物相含量等。卡片，物相含量等。 在做过定量分析后，如果勾选上在做过定量分析后，如果勾选上Phase Content,则显示出质量分数。如果没有做则显示出质量分数。如果没有做 过定量分析，显示为过定量分析，显示为Major，Minor等。等。 打印预览的设置打印预览的设置:Annotation 各种显示内容的尺寸、位置，线的粗细。各种显示内容的尺寸、位置，线的粗细。 Label项如果设置为负数，可上调文件名的显示位置。项如果设置为负数，可上调文件名的显示位置。 打印预览的设置打印预览的设置:Misc 设置屏幕的前景色，背景色等。设置屏幕的前景色，背景色等。

19、 Jade默认的色彩搭配是所有默认的色彩搭配是所有XRD分析软件中最好的。分析软件中最好的。 打印预览的设置打印预览的设置:Customize Colors 选择显示方式选择显示方式 选择字体大小选择字体大小 添加文字或其它标记添加文字或其它标记选择图片色彩选择图片色彩 局部放大局部放大 垂直放大垂直放大 打印、复制、保存图片打印、复制、保存图片 打印预览的设置打印预览的设置:窗口图标窗口图标 放大按钮，增加局部区域放大，便于强调细节放大按钮，增加局部区域放大，便于强调细节 垂直放大和局部放大操作垂直放大和局部放大操作 物相检索后的打印预览物相检索后的打印预览 物相信息显示在峰上面物相信息显示

20、在峰上面 物相信息与衍射谱分开显示物相信息与衍射谱分开显示 涂峰后涂峰后,显示被涂峰的各种信息显示被涂峰的各种信息 涂峰后的打印预览涂峰后的打印预览 背景由于荧光和外部因素产生背景由于荧光和外部因素产生 在精确计算时需要扣除在精确计算时需要扣除(软件也可以自动扣除软件也可以自动扣除) 扣除背景时，可同时扣除扣除背景时，可同时扣除K2 背景线函数有多种选择背景线函数有多种选择 背景线可编辑背景线可编辑 背景与背景扣除背景与背景扣除 按下按下BG按钮，设置背景线类型、是否去掉按钮，设置背景线类型、是否去掉K2 背景扣除参数设置背景扣除参数设置 背景线函数背景线函数 去掉去掉K2 背景函数拟合数据点

21、数背景函数拟合数据点数 按下按下BG按钮按钮,显示背景线显示背景线,按下按下BE按钮，通过鼠标拖拖曳，移动红点，调按钮，通过鼠标拖拖曳，移动红点，调 整背景位置整背景位置,再按下再按下BG按钮按钮,背景线以下部分被扣除背景线以下部分被扣除 背景扣除操作背景扣除操作 背景线的产生原因包括背景线的产生原因包括:直射光、非相干散射、样品荧光等。直射光、非相干散射、样品荧光等。 背景线是一条变化缓慢而且有规律的曲线，通常为抛物线，最复杂可达背景线是一条变化缓慢而且有规律的曲线，通常为抛物线，最复杂可达9阶阶 函数形状。但不可能忽高忽低，急剧变化。函数形状。但不可能忽高忽低，急剧变化。 简单的背景线可以

22、由软件自动设置，扣除背景线并非是一定要做的工作。简单的背景线可以由软件自动设置，扣除背景线并非是一定要做的工作。 复杂背景线可以手动设置，但并非一定要扣除。复杂背景线可以手动设置，但并非一定要扣除。 设置背景线但不扣除背景线设置背景线但不扣除背景线(后续软件操作按此背景线进行后续软件操作按此背景线进行)是一种良好的是一种良好的 习惯，便于随时调整背景线。一旦扣除后无法修改背景线。习惯，便于随时调整背景线。一旦扣除后无法修改背景线。 建议建议 K2的处理的处理 当前常见的粉末衍射仪都通过滤波片或单色器扣除了当前常见的粉末衍射仪都通过滤波片或单色器扣除了K射线，只留下射线，只留下K产生的衍产生的衍

23、 射，但是，射，但是，K由由K1和和K2组成。当衍射角较低时，两者位置很靠近，几乎分辨不组成。当衍射角较低时，两者位置很靠近，几乎分辨不 出，高度高时，两者离开较开，可以明显地看出一个衍射峰是由两者合成的。其中出，高度高时，两者离开较开，可以明显地看出一个衍射峰是由两者合成的。其中 后者的强度是前者的一半。后者的强度是前者的一半。 在背景扣除对话框中有在背景扣除对话框中有Strip K2的选项，可以删除掉的选项，可以删除掉K2。 建议：建议： 并不需要扣除并不需要扣除K2，通过软件自动识别和扣，通过软件自动识别和扣 除除K2的方法是一种良好的习惯。的方法是一种良好的习惯。 比正常衍射峰窄小、尖

24、锐的峰，可比正常衍射峰窄小、尖锐的峰，可 能是因仪器老化、阳极污染、电压能是因仪器老化、阳极污染、电压 异常引起的光信号不正常。异常引起的光信号不正常。 不应当随意删除暂时不能解释的衍不应当随意删除暂时不能解释的衍 射峰。射峰。 低矮而宽的微小峰不必作出解释或低矮而宽的微小峰不必作出解释或 处理。处理。 异常的怪峰异常的怪峰 命令命令 Filters | Remove data spikes 删除掉毛刺删除掉毛刺 按钮，可以删除掉任何峰按钮，可以删除掉任何峰 衍射测量时，为不引起漏峰衍射测量时，为不引起漏峰 （特别是低角度）而选择较宽（特别是低角度）而选择较宽 的衍射角范围。的衍射角范围。 实

25、际有价值或需要突出显示的实际有价值或需要突出显示的 仅只是其中一部分。仅只是其中一部分。 有效区域有效区域 鼠标划过全谱窗口中的一部分。鼠标划过全谱窗口中的一部分。 View | Zoom Window | display range：选择显示区域。：选择显示区域。 窗口右下角的方块按钮：选择显示区域。窗口右下角的方块按钮：选择显示区域。 命令：命令： Edit | Trim Range to Zoom 删除掉窗口以外的数据（仅删除内存中的数据，并不删除掉窗口以外的数据（仅删除内存中的数据，并不 破坏硬盘上的数据文件）。破坏硬盘上的数据文件）。 有效区域选择有效区域选择 物相检索物相检索 必须

26、有一张必须有一张ICDD PDF 检索光盘检索光盘 建立建立Jade的的PDF卡片索引卡片索引 Jade中的物相检索方法中的物相检索方法:S/M（Search/Match） Jade中的卡片查找方法：中的卡片查找方法：PDF | Retriveal Jade将将PDF卡片库分成若干子数据库，可以加快卡片的检索与查找卡片库分成若干子数据库，可以加快卡片的检索与查找 PDF卡片数据库卡片数据库 PDF卡片格式与内容卡片格式与内容 将将PDF光盘内容复制到硬盘的光盘内容复制到硬盘的PDF2文件夹。文件夹。 在在Jade中选择中选择PDF|setup命令。命令。 建立建立PDF索引索引 PDF光盘所在

27、位置光盘所在位置 PDF索引所在位置索引所在位置 建立所有子库索引建立所有子库索引 开始建立索引开始建立索引 获得衍射花样获得衍射花样 计算面间距计算面间距d值和测定相对强度值和测定相对强度I/I1值（值（ I1为最强线的强度）：定性为最强线的强度）：定性 相分析以相分析以2 Hematite, syn - Fe2O3 75-1610 Magnetite, syn - Fe3O4 1020304050607080 Two-Theta (deg) 传统定量-Fe-O.raw SCAN: 10.0/80.0/0.02/1(sec), Cu(40kV,250mA), I(max)=13164, 04

28、-27-07 0 物相鉴定为两相样品物相鉴定为两相样品 3） 分别选择两个物相的最强峰作分峰处理，得到各个物相的分别选择两个物相的最强峰作分峰处理，得到各个物相的 “衍射强度衍射强度” x103 5.0 10.0 15.0 Intensity(Counts) 89-0596 Hematite, syn - Fe2O3 75-1610 Magnetite, syn - Fe3O4 323334353637 Two-Theta (deg) 传统定量-Fe-O.raw SCAN: 10.0/80.0/0.02/1(sec), Cu(40kV,250mA), I(max)=13164, 04-27-0

29、7 0 4) 选择选择Options | Easy Quantitative analysis菜单命令，打开定量分析窗口，菜单命令，打开定量分析窗口， 按下按下“Calc wt%”,可计算出两个物相的质量分数和体积分数可计算出两个物相的质量分数和体积分数 5) 在在“打印预览窗口打印预览窗口”中按下中按下“Setup”，并选择上图中的，并选择上图中的“Phase content”。 在输出的图谱中将显示各个物相的质量分数在输出的图谱中将显示各个物相的质量分数 x103 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 Intensity(Counts) 89-0596 Hematite, s

30、yn - Fe2O3(60.1%) 75-1610 Magnetite, syn - Fe3O4(39.9%) 1020304050607080 Two-Theta (deg) 传统定量-Fe-O.raw SCAN: 10.0/80.0/0.02/1(sec), Cu(40kV,250mA), I(max)=13164, 04-27-07 0 6) 输出带有质量分数的物相鉴定结果输出带有质量分数的物相鉴定结果 读入图谱读入图谱 检索出全部物相检索出全部物相 选择每个物相各若干条衍射线做拟合选择每个物相各若干条衍射线做拟合(计算衍计算衍 射峰面积射峰面积) 注意不要选择弱峰和物相重叠峰注意不要选

31、择弱峰和物相重叠峰 Options | Easy Quantitative Calc Wt,计算质量分数和体积分数计算质量分数和体积分数 显示显示,打印或保存结果打印或保存结果 Fe2O3和和Fe3O4混合物的定量计算演示混合物的定量计算演示 04001： Fe2O3+Fe MnO4 100n m 从样品的从样品的TEM图中可以看出，样品由基体图中可以看出，样品由基体 相和析出相相和析出相(图中的黑，白条状物图中的黑，白条状物)组成，组成， 需要鉴定出物相并计算质量分数需要鉴定出物相并计算质量分数 绝热法的应用绝热法的应用: Al-Zn-Mg合金中析出相合金中析出相MgZn2含量计算含量计算

32、样品中的样品中的Al相存在明显的择尤取向，各个衍射峰的强度明显与相存在明显的择尤取向，各个衍射峰的强度明显与PDF卡片显示的强卡片显示的强 度不匹配，在实测衍射谱中，最强峰变成了一个弱峰，此时，不能只用一个峰来度不匹配，在实测衍射谱中，最强峰变成了一个弱峰，此时，不能只用一个峰来 计算强度，而应当多选一些峰来做取向消除计算强度，而应当多选一些峰来做取向消除 存在的问题存在的问题 每一个物相都可以选择多个衍射峰拟合，根据各个峰强与每一个物相都可以选择多个衍射峰拟合，根据各个峰强与PDF卡片强度的不卡片强度的不 匹配性计算择优取向因子，匹配性计算择优取向因子，Jade将根据择优取向因子重新计算物相

33、最强峰的将根据择优取向因子重新计算物相最强峰的 标准强度，从而减小择尤取向对含量计算的影响标准强度，从而减小择尤取向对含量计算的影响 解决办法解决办法 读入图谱读入图谱 检索出全部物相检索出全部物相 含有择优取向的物相尽可能多地选择多条衍射含有择优取向的物相尽可能多地选择多条衍射 线做拟合线做拟合(计算衍射峰面积计算衍射峰面积) 注意不要选择弱峰和物相重叠峰注意不要选择弱峰和物相重叠峰 Options | Easy Quantitative Calc Wt,计算质量分数和体积分数计算质量分数和体积分数 显示显示,打印或保存结果打印或保存结果 操作演示操作演示 04007：3： Al-MgZn2

34、 过时效态 Jade既可以按峰高也可以按峰面积作为衍射强度来计算质量既可以按峰高也可以按峰面积作为衍射强度来计算质量 分数，但是，在一般情况下，需要使用峰面积作衍射强度分数，但是，在一般情况下，需要使用峰面积作衍射强度 峰高和峰面积的关系：面积峰高和峰面积的关系：面积=峰高峰高*FWHM 峰高和面积并不等价峰高和面积并不等价 晶粒尺寸和微观应变影响衍射强度晶粒尺寸和微观应变影响衍射强度 衍射强度的不准确性衍射强度的不准确性 ZnO(100) ZnO(002) ZnO(101) Ca(CO3)(012) Ca(CO3)(104) Ca(CO3)(006) Ca(CO3)(110) Ca(CO3)

35、(113) CeO2(111) CeO2(200) 2025303540 Two-Theta (deg) x103 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 Intensity(Counts) FWHM：CeO2： 0.605； Ca(CO3) ：0.181； ZnO ：0.208 晶粒细化导致衍射强度变化很大晶粒细化导致衍射强度变化很大 同一物相有多张同一物相有多张PDF卡片与之对应，而且卡片与之对应，而且RIR值不同值不同 不同晶粒度的同一物相，不同晶粒度的同一物相，RIR值相差很大值相差很大 不同研磨程度使不同研磨程度使RIR值相差较大值相差较大 最关键的是选择与实测谱图最吻合的卡

36、片最关键的是选择与实测谱图最吻合的卡片 选择选择PDF卡片时尽可能选择卡片时尽可能选择RIR值适中的卡片值适中的卡片 即使自己测量即使自己测量RIR值值,每次测量的结果也会存在误差每次测量的结果也会存在误差 RIR值的不精确性和不唯一性值的不精确性和不唯一性 同一物相在同一物相在PDF卡片库中往往有很多张卡片，这些卡片中，早年制作的卡片库中往往有很多张卡片，这些卡片中，早年制作的 卡片中没有卡片中没有RIR值，新卡片中有值，新卡片中有RIR值，但不同的卡片上的值，但不同的卡片上的RIR值却值却 不完全相同，有的甚至差别很大。做物相定量分析时必须找到有不完全相同，有的甚至差别很大。做物相定量分析

37、时必须找到有RIR 值的卡片，而且应当选择值的卡片，而且应当选择RIR值比较适中的卡片。值比较适中的卡片。 RIR值也可以自己测量，但是，制粉方法不同，得到的值也可以自己测量，但是，制粉方法不同，得到的RIR值也可能不同。值也可能不同。 对于黏土矿物，不同产地、研磨程度都会有不同的对于黏土矿物，不同产地、研磨程度都会有不同的RIR值。值。 对于块体样品，择优取向是最大的误差来源对于块体样品，择优取向是最大的误差来源 样品的有序性样品的有序性 对于存在择尤取向的样品，若用单峰强度来计算质量分数对于存在择尤取向的样品，若用单峰强度来计算质量分数,计算结果明显是不计算结果明显是不 正确的正确的 为了

38、避免择优取向，最好是从源头上解决。将块体样品制成粉末测量。为了避免择优取向，最好是从源头上解决。将块体样品制成粉末测量。 对于粉末样品采用侧装法在一定程度上可以解决择优取向。对于粉末样品采用侧装法在一定程度上可以解决择优取向。 择优取向物相衍射强度的校正方法：择优取向物相衍射强度的校正方法： 若物相不存在择优取向，设某若物相不存在择优取向，设某(HKL)衍射强度为衍射强度为I。存在择优取向时的衍射强度。存在择优取向时的衍射强度 It I=It/P 其中其中P为该晶面的极点密度为该晶面的极点密度 当衍射范围内存在当衍射范围内存在n条某物相的衍射线时，任意一条衍射线的极密度条某物相的衍射线时，任意

39、一条衍射线的极密度P可可 表示为表示为(n为反射区内的衍射线数，为反射区内的衍射线数，N为反射面的多重因子，为反射面的多重因子，Iu为标准强为标准强 度度) 或或 u t u t I I n I I P 1 )( u t u t I I N N I I P 物相检索物相检索 全部物相检索出来全部物相检索出来 绝热法绝热法-直接计算出各相的含量直接计算出各相的含量 有未知相，非晶相有未知相，非晶相 样品中加入已知量的其它物质样品中加入已知量的其它物质S作内标作内标 内标法计算已知相的含量内标法计算已知相的含量 物相没有物相没有K值值 找到这种物相的纯物质与刚玉混合，测找到这种物相的纯物质与刚玉混

40、合，测K值值 物相都有物相都有K值值 不用或慎用重叠峰数据，避免拟合误差；不用或慎用重叠峰数据，避免拟合误差； 不用或少用峰强低的数据，避免系统误差；不用或少用峰强低的数据，避免系统误差； 同一物相有多张可选同一物相有多张可选PDF卡片时，选择卡片时，选择RIR值适中的；值适中的； 定量分析需要准确的强度测量，需要较慢的测量速度，以使衍射峰有较高定量分析需要准确的强度测量，需要较慢的测量速度，以使衍射峰有较高 的绝对强度；的绝对强度； 传统定量方法只用于物相种类少于传统定量方法只用于物相种类少于4个的样品。个的样品。 对物相定量的一些建议对物相定量的一些建议 晶胞参数精确计算晶胞参数精确计算

41、测量标准样品的衍射谱测量标准样品的衍射谱 通过线对法校正仪器的通过线对法校正仪器的 零点和样品位移零点和样品位移 测量样品的衍射谱测量样品的衍射谱 以以PDF卡片数据或指标化结果为模型卡片数据或指标化结果为模型,按最小二乘法修正计算误差按最小二乘法修正计算误差 对未知相指标化对未知相指标化 计算得到扣除误差的晶胞参数计算得到扣除误差的晶胞参数: a, b, c, , 用标准样品校正仪器的用标准样品校正仪器的 零点和样品位移零点和样品位移 在样品中混入标准物质在样品中混入标准物质 检索样品中的物相检索样品中的物相 测量混合物的衍射谱测量混合物的衍射谱 用标准物质衍射谱校正仪用标准物质衍射谱校正仪

42、 器的零点和样品位移器的零点和样品位移 测量样品的衍射谱测量样品的衍射谱 1. 方法方法 测量一个标准样品（一般使用退火粗硅粉）的全谱。根据标准样品的晶胞测量一个标准样品（一般使用退火粗硅粉）的全谱。根据标准样品的晶胞 参数计算出理论衍射角与实测衍射角之差值参数计算出理论衍射角与实测衍射角之差值,建立角度误差相对于衍射角的建立角度误差相对于衍射角的 函数。函数。 2. 扫描条件扫描条件 步进扫描，与待测样品的扫描条件相同。步进扫描，与待测样品的扫描条件相同。 3 建立仪器角度校正曲线建立仪器角度校正曲线 仪器角度校正曲线可保存下来，读入新的图谱时，按此函数校正测量角度。仪器角度校正曲线可保存下

43、来，读入新的图谱时，按此函数校正测量角度。 仪器需要经常校准（自动校正程序），每次校正后都要测量一个仪器校正仪器需要经常校准（自动校正程序），每次校正后都要测量一个仪器校正 曲线。曲线。 仪器校正曲线仪器校正曲线 测量标准硅粉的衍射谱测量标准硅粉的衍射谱 检索物相检索物相 拟合拟合 制作仪器校正曲线的步骤制作仪器校正曲线的步骤 4. 选择菜单选择菜单“Analyze-Theta Calibration F5”命令，打开对话框：命令，打开对话框： 5. 单击单击Calibrate，显示出角度补正曲线，显示出角度补正曲线 角度补正曲线角度补正曲线 6. 单击单击“Save Curve”命令，将当前

44、角度补正曲线保存起来命令，将当前角度补正曲线保存起来 7. 选中选中“Calibrate Patterns on Loading Automatically”，在新图谱调入时自动作，在新图谱调入时自动作 角度补正角度补正 测量测量Si的衍射图谱的衍射图谱 读入图谱并检索出读入图谱并检索出Si的的PDF卡片卡片 对每一个衍射峰作拟合对每一个衍射峰作拟合,尽可能拟合精确尽可能拟合精确 Analyze | Theta Calibration 选择参数选择参数,按下按下 Calibration Save 制作仪器校正曲线的演示制作仪器校正曲线的演示 06001：仪 器校正曲 线Si 先用标准样品制作仪

45、器角度校正曲线先用标准样品制作仪器角度校正曲线,并设置在样品测量图谱读入时自并设置在样品测量图谱读入时自 动校正。动校正。 测量样品的衍射谱测量样品的衍射谱,经物相检索或者指标化经物相检索或者指标化,确实晶胞参数的初始模型。确实晶胞参数的初始模型。 用最小二乘法精修晶胞参数。用最小二乘法精修晶胞参数。 实验方法实验方法 1. 测量合金的衍射谱测量合金的衍射谱,读入图谱读入图谱,检索物相检索物相,确定精修模型。确定精修模型。 实验步骤实验步骤 经检索发现为单相，即经检索发现为单相，即Al（Zn,Mg）固溶体）固溶体 2. 精确计算每个衍射峰的角度精确计算每个衍射峰的角度 对图谱进行拟合，使拟合误

46、差对图谱进行拟合，使拟合误差R不再变小不再变小 选择菜单选择菜单Options|Cell refinement 零点校正零点校正 样品位移样品位移 模型选择模型选择 4. 精修与结果精修与结果 按下按下Refine,显示精修结显示精修结 果，可以查看果，可以查看/保存精保存精 修结果。修结果。 结果的保存文件为结果的保存文件为 *.abc。是一个纯文本。是一个纯文本 文件，用文件，用Windows的的 记事本记事本可以打开。可以打开。 测量样品的衍射谱测量样品的衍射谱 先做好仪器的角度校正曲线先做好仪器的角度校正曲线,并保存并保存 读入样品衍射谱读入样品衍射谱,自动校正角度误差自动校正角度误差

47、 检索出物相检索出物相,做好拟合做好拟合 Options | Cell Refinement 勾选上勾选上 Displacement Refine,计算出结果计算出结果,可保存可保存,复制或打印复制或打印 Al-Zn-Mg合金固溶态外标法晶胞参数精修操作演示合金固溶态外标法晶胞参数精修操作演示 04007：2： Al-Zn-Mg 固溶态 多相样品的晶胞精修多相样品的晶胞精修 先用外标法校正仪器角度误差；先用外标法校正仪器角度误差； 读入样品的衍射谱读入样品的衍射谱,作出物相检索；作出物相检索； 对图谱作拟合。注意不要使用重叠严重的峰和强度太低峰的数据；对图谱作拟合。注意不要使用重叠严重的峰和强

48、度太低峰的数据； 分别选择物相作晶胞参数精修。分别选择物相作晶胞参数精修。 不同物相的晶胞参数精修结果应用不同的文件名保存不同物相的晶胞参数精修结果应用不同的文件名保存,避免同名覆盖避免同名覆盖 方法方法 测量样品的衍射谱测量样品的衍射谱 先做好仪器的角度校正曲线先做好仪器的角度校正曲线,并保存并保存 读入样品衍射谱读入样品衍射谱,自动校正角度误差自动校正角度误差 检索出物相检索出物相,做好拟合做好拟合 在检索列表中选择一个物相在检索列表中选择一个物相,Options | Cell Refinement 勾选上勾选上 Displacement Refine,计算出结果计算出结果,可保存可保存,

49、复制或打印复制或打印 04015： ZrB-ZrB2 ZrB-ZrB2双相的晶的晶胞参数精修双相的晶的晶胞参数精修 问题问题 样品为单相，检索不出对应的样品为单相，检索不出对应的PDF卡片，即样品为未知物相。卡片，即样品为未知物相。 对未知物相，通过指标化可以初步确定其空间群，并计算晶胞参对未知物相，通过指标化可以初步确定其空间群，并计算晶胞参 数。数。 方法方法 寻峰（或拟合）：计算各个衍射峰的衍射角寻峰（或拟合）：计算各个衍射峰的衍射角 指标化：确定空间群（点阵类型）指标化：确定空间群（点阵类型） 1.计算晶胞参数：以指标化确定的点阵类型为模型修正晶胞参数计算晶胞参数：以指标化确定的点阵类

50、型为模型修正晶胞参数 未知物相的晶胞参数计算未知物相的晶胞参数计算 1. 寻峰寻峰 步骤步骤 确定各个衍射峰的衍射角精略计算值确定各个衍射峰的衍射角精略计算值 2. 拟合拟合 通过拟合通过拟合,对衍射角作精确计算。对衍射角作精确计算。 如果晶体结构复杂，即衍射峰很多，也可以不做拟合，直接进入指标化如果晶体结构复杂，即衍射峰很多，也可以不做拟合，直接进入指标化 3. 进入指标化窗口进入指标化窗口 选择选择Options|Patterns indexing 4. 指标化指标化 选择可能的晶型，按下选择可能的晶型，按下Go 列出中列出可能的空间群列出中列出可能的空间群 在列表中查看各种空间群在主窗口

51、中对应的谱线是否与实测线相符。在列表中查看各种空间群在主窗口中对应的谱线是否与实测线相符。 指标化是一个多解操作，但正解只有一个。需要通过图谱对比确定正解。指标化是一个多解操作，但正解只有一个。需要通过图谱对比确定正解。 4. 选择空间群选择空间群 5. 晶胞参数精修晶胞参数精修 第第1 1种选择种选择 选择最符合实测谱的空间群进行精修选择最符合实测谱的空间群进行精修,得到精确的晶胞参数得到精确的晶胞参数 第第2 2种选择种选择 空间群不同，晶胞空间群不同，晶胞 参数一样！参数一样！ 测量样品的衍射谱测量样品的衍射谱 先做好仪器的角度校正曲线先做好仪器的角度校正曲线,并保存并保存 读入样品衍射

52、谱读入样品衍射谱,自动校正角度误差自动校正角度误差 寻峰或者拟合寻峰或者拟合,计算衍射峰位置计算衍射峰位置 Options | Pattern Indexing 选择一种结果选择一种结果,按下按下Refine 计算出结果计算出结果,可保存可保存,复制或打印复制或打印 指标化与晶胞参数精修指标化与晶胞参数精修 06002： WC 将标准物质掺入到待测样品中将标准物质掺入到待测样品中,扫描全谱；扫描全谱； 做出物相检索；做出物相检索； 对标准物质的衍射峰作拟合对标准物质的衍射峰作拟合,做仪器角度校正；做仪器角度校正； 重新拟合待测物相的衍射峰；重新拟合待测物相的衍射峰； 选择待测相选择待测相 Op

53、tions | Cell Refinement。 方法方法 1. 将标准物质掺入到待测样品中将标准物质掺入到待测样品中,扫描全谱；扫描全谱； 2. 做出物相检索；做出物相检索； 步骤步骤 对对Si峰做拟合峰做拟合,在在PDF检索列表中选择检索列表中选择Si,进行角度校正。进行角度校正。 然后然后,按下按下 ,角度校正得到接受。角度校正得到接受。 3. 仪器误差校正仪器误差校正 重新拟合衍射谱重新拟合衍射谱,在在PDF检索列表中选择待测相。检索列表中选择待测相。 Options | Cell Refinement(不要样品位移和零点校正不要样品位移和零点校正) 4. 待测相的晶胞参数精修待测相的

54、晶胞参数精修 样品中加入样品中加入40%的的Si粉粉,测量衍射谱测量衍射谱 读入图谱读入图谱,检索出物相检索出物相 拟合好拟合好Si的衍射峰的衍射峰,不要使用重叠峰和弱峰不要使用重叠峰和弱峰 在在PDF卡片列表中选择卡片列表中选择Si,做角度校正做角度校正 重新拟合图谱重新拟合图谱 在在PDF卡片列表中卡片列表中,选择待测相选择待测相,做晶胞精修做晶胞精修 计算出结果计算出结果,可保存可保存,复制或打印复制或打印 演示演示:内标法计算内标法计算LiMnO2的晶胞参数的晶胞参数 09004： LiMnO2+Si 晶粒尺寸与微观应变计算晶粒尺寸与微观应变计算 普通样品的衍射峰具有一定的普通样品的衍

55、射峰具有一定的 宽度宽度(b) 特殊样品的衍射峰具有比特殊样品的衍射峰具有比(b)更更 宽的宽度宽的宽度(B) 特殊样品的衍射峰相对于普通样品的衍射峰有加宽特殊样品的衍射峰相对于普通样品的衍射峰有加宽() nnn bB n T n S n ()完全由晶粒完全由晶粒 细化贡献细化贡献 ()完全由晶格完全由晶格 畸变贡献畸变贡献 ()由晶粒细化和晶格畸变共同贡献由晶粒细化和晶格畸变共同贡献 cosD k S d d T tan4 nnn d d D k )tan4() cos ( 仪器宽度就是普通样品的衍射峰宽度。或者称为标准样品的宽度。仪器宽仪器宽度就是普通样品的衍射峰宽度。或者称为标准样品的宽

56、度。仪器宽 度理论上不因样品种类不同而变。度理论上不因样品种类不同而变。 不同仪器、不同狭缝参数时的仪器宽度不同。不同仪器、不同狭缝参数时的仪器宽度不同。 不同衍射角下的宽度不同。一般呈抛物线形状。不同衍射角下的宽度不同。一般呈抛物线形状。 仪器宽度仪器宽度(b) 测量一个粗晶粒且无畸变的样品衍射谱，拟合所有的峰，计算各个衍射峰测量一个粗晶粒且无畸变的样品衍射谱，拟合所有的峰，计算各个衍射峰 宽度，绘出相对于衍射角的峰宽函数。称为仪器宽度曲线。宽度，绘出相对于衍射角的峰宽函数。称为仪器宽度曲线。 从仪器宽度曲线任何点可测量出任意衍射角下的仪器宽度从仪器宽度曲线任何点可测量出任意衍射角下的仪器宽

57、度b。 严格地选用与待测样品同质的粗晶退火样作为标样，为简化实验程序，一严格地选用与待测样品同质的粗晶退火样作为标样，为简化实验程序，一 般实验室选用粗晶硅样品作为标准样品来计算仪器宽度般实验室选用粗晶硅样品作为标准样品来计算仪器宽度b。 测量方法测量方法 不同衍射仪的仪器宽度不同衍射仪的仪器宽度b是不同的是不同的 不同衍射角的仪器宽度不同衍射角的仪器宽度b是不同的是不同的 仪器宽度函数仪器宽度函数 2 210 )(fffFWHM 测量纯测量纯Si粉的衍射谱粉的衍射谱 读入图谱读入图谱,对所有峰拟合对所有峰拟合 Report | FWHM Curve Plot,显示半高宽曲线显示半高宽曲线 S

58、ave | FWHM Curve of Peaks,保存半高宽曲线保存半高宽曲线 Edit | Preference | Instrument,查看半高宽曲查看半高宽曲 线线 查找任意查找任意2角处的角处的FWHM,选择与保存选择与保存 仪器宽度曲线测量演示仪器宽度曲线测量演示 06001：仪 器校正曲 线Si cos S k D 公式的推导方法不同，式中公式的推导方法不同，式中k=0.89或或0.94，但实际应用中一般取，但实际应用中一般取k=1。 是指因为晶粒细化导致的衍射峰加宽部分，单位为弧度。是指因为晶粒细化导致的衍射峰加宽部分，单位为弧度。 晶块尺寸晶块尺寸D=md，其中，其中d是垂

59、直（是垂直（HKL）晶面方向的晶面间距，）晶面方向的晶面间距，m是晶块是晶块 在这个方向包含的晶胞数。在这个方向包含的晶胞数。 由于不同晶面的由于不同晶面的d值和值和m不同，因此不同（不同，因此不同（HKL）晶面测量出来的）晶面测量出来的D值也值也 会有差别。会有差别。 谢乐方程谢乐方程 测量标样（测量标样（Si)的的“全谱全谱”，对每一个衍射峰进行拟合，计算出各个衍射，对每一个衍射峰进行拟合，计算出各个衍射 峰的宽度峰的宽度 计算晶粒尺寸的步骤计算晶粒尺寸的步骤 1. 测量仪器宽度曲线测量仪器宽度曲线 问题问题:测量测量TiO2的晶粒尺寸的晶粒尺寸 从报告中可以看到标样衍射峰的宽度随衍射角不

60、同而变化，低角度从报告中可以看到标样衍射峰的宽度随衍射角不同而变化，低角度 时较大，中部较小，大角度时又变大。大约在时较大，中部较小，大角度时又变大。大约在0.1附近。附近。 选择选择“Report| FWHM Curve Plot”。窗口顶部出现。窗口顶部出现。 半高宽曲线图半高宽曲线图 选择选择“Report| FWHM Curve Plot”。窗口顶部出现半高宽曲线图。窗口顶部出现半高宽曲线图。 选择选择“File | Save | FWHM Curve of Peak”。保存仪器宽度曲线。保存仪器宽度曲线。 FWHM:衍射峰半高宽衍射峰半高宽,是衍射峰宽度的一种表示方法是衍射峰宽度的一