X-射线衍射分析

1、 X射线衍射分析0 引言 X射线是由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。X射线和可见光一样属于电磁辐射，但其波长比可见光短得多，介于紫外线与射线之间，约为102到102A的范围。X射线的频率大约是可见光的103倍，所以它的光子能量比可见光的光子能量大得多，表现明显的粒子性。1912年德国物理学家劳厄用实验验证了X射线具有波动性，发现X射线能通过晶体产生衍射现象，证明了X射线的波动性和晶体内部结构的周期性，导出了著名的冯.劳厄方程，开创了X射线晶体学这一新领域。1912年，V.H布拉格和W.L布拉格用X射线分析晶体结构，提出了著名的布拉格方程，这一结果为X射线衍射分析提供了

2、理论基础。X射线被发现后，科学家在物理学及相关学科中进行了大量的研究，取得了重大的成果，在科学中得到了广泛的应用。1 X射线的产生及X射线谱1-21.1 X射线的产生 X射线是一种电磁波，其波长约范围在0.00110nm。X射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应，波长越短的X射线能量越大，叫做硬X射线，波长长的X射线能量较低，称为软X射线。X射线发生设备通常称为X光机，它包括高压发生器，整流、稳压电路，控制系统和保护系统，X光管。衍射用密封X射线管处于真空条件下的钨丝在低电压

3、下加热，产生大量的热电子，热电子在灯丝（阴极）和靶子（阳极）之间的强电压（通常衍射用2040KV）作用下高速度轰击靶子，在它们与靶子碰撞的瞬间产生X射线。X射线源主要由X射线管、高压发生器和控制电路所组成。目前使用的X射线管有封闭式和可拆式两类。 1.2 X射线谱高能电子在轰击靶材时产生连续X射线谱和特征X射线谱。连续X射线谱也称为白色X射线谱是高能电子打到靶材料上，突然受阻产生负加速度，电子失动能所发生的光子形成连续X射线谱。连续谱的特点是强度连续分布在很宽波长范围内，虽然总能量不小，但是与特征X射线相比，一定波长下的强度要小得多。特征X射线谱是当高速电子与原子发生碰撞时，电子可以把原子内壳

4、层的K层上的电子击出并产生空穴，此时此外壳层L层上较高能量电子跃迁到L层，并释放出能量，跃迁的能量差（E=EL-EK=h）转换为X射线，X射线的波长仅取决于原子序数，遵守莫塞莱定律：=K（Z-），其中K和都是常数，Z是原子序数。向K层跃迁时发射的是K系谱线，其中L层电子向K层跃迁时发出的射线称为Ka线，M层电子向K层跃迁时发出的射线称为K线，依此类推。由于对一定种类的原子，各层能量是一定的，频率不变，具有代表原子特征的固定波长，所以称为特征X射线。特征X射线只有在达到某一加速电压时才出现，这个电压称为激发电压。2 X射线的性质2.1 X射线的一般性质 X射线和其它电磁波一样，能产生反射、折射、

5、散射、干涉、衍射、偏振和吸收等现象。在通常实验条件下，很难观察到X射线的反射。只有在其掠射角极小，X射线能产生全反射。2.2 衍射性质 在物质的微观结构中，原子和分子的距离（1 10A左右）正好落在X射线的波长范围内，所以物质对X射线的散射和衍射能够传递极为丰富的微观结构信息。大多数关于X射线光学性质的研究及其应用都集中在散射和衍射现象上，尤其是衍射方面。X射线衍射方法是当今研究物质微观结构的主要方法。 2.3 穿透性质 X射线可以穿透由较轻元素组成的物质，在X射线穿透物质的过程中，有一部分会被物质吸收。吸收的程度与物质的组成、密度和厚度有关。X射线作用生物细胞组织，还会导致生理效应，使新陈代

6、谢发生变化甚至造成辐射损伤。2.4 散射性质X射线散射的过程又可分为两种，一种是只引起X射线方向的改变， 不引起能量变化的散射，称为相干散射；另一种是既引起X射线光子方向改变，也引起其能量的改变的散射，称为不相干散射或康普顿散射。X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的。2.5 吸收性质 物质吸收X射线的过程主要是光电效应、俄歇效应和热效应。光电效应产生光电子和二次X荧光，二者皆可用于用于分析物质的成分。俄歇效应产生俄歇电子，也可用于对物质的成分进行分析。热效应可以使物质发热。我们将光电效应，俄歇效应和热效应所消耗的那部分入射X射线能量称为物质对X射线的真吸收。物质对于X射线的总体吸收用吸收系数

7、/= K 3 Z3 来表示。式中K为常数，为X射线的波长，Z为物质的原子序数，为吸收系数，为物质的密度，/为称质量吸收系数，记为m 。3 X射线分析法原理3.1 布拉格方程1 1913年布拉格父子推导出衍射方程式布拉格方程。在此推导过程中讨论了产生X射线衍射的条件是在入射角相等的反射方向上，两者相互加强的条件是2dsin=。这是对X射线方向作了明确的定义，并提出了干涉面的概念。并对X射线衍射强度也进行了讨论。布拉格方程在实验上有两种用途：利用已知波长的特征X射线，通过测量角，可以计算出晶面的间距d；利用已知晶面间距d的晶体，通过测量角，计算出未知X射线的波长。3.2 X射线在晶体中的衍射1-3

8、 当完全平行的X射线（波长为)，以入射角入射到晶面上时，将产生与入射线成2角方向上的散射波。如果晶面上得所有原子在反射方向上得散射线的位相都是相同的，则互相加强。如果波程差dsin为波长的整数倍，即满足布拉格方程式2dsin=n时，散射波的位相完全相同，则互相加强。布拉格它是X射线衍射的最基本定律。式中n为整数，称为反射级数。因此，凡是满足布拉格方程式的所有晶面上的所有原子散射波的位向完全相同，其振幅互相加强。这样，在与入射线成2角的方向上就会出现衍射线。而在其他方向上得散射线的振幅互相抵消，X射线的强度减弱或者等于零。把强度互相加强的波之间的作用称为相长干涉，而强度相互抵消的波之间的作用称为

9、相消干涉。 3.3 运动学衍射理论4-5 Darwin的理论称为X 射线衍射运动学理论。该理论把衍射现象作为三维Frannhofer衍射问题来处理，认为晶体的每个体积元的散射与其它体积元的散射无关，而且散射线通过晶体时不会再被散射。X 射线衍射运动学理论内容主要包括衍射方向和衍射线强度大小及其分布(线型)。3.4 动力学衍射理论6-7 Ewald的理论称为动力学理论。该理论考虑到了晶体内所有波的相互作用，认为入射线与衍射线在晶体内相干地结合, 而且能来回地交换能量。两种理论对细小的晶体粉末得到的强度公式相同,而对大块完整的晶体,则必须采用动力学理论才能得出正确的结果。3.5 晶体衍射图形对于单

10、晶体的衍射图形，由于在空间排列的阵点具有与相应点阵相同的晶系，因此当有射线入射时，将得到规则排列的衍射斑点（图1）。对于多晶体而言，得到同心衍射环。现在多是用绕试样扫描的计数器接收衍射信号的方法，因此得到一系列的衍射谱线（图2）。 图1 单晶体的衍射花样 图2 多晶衍射环4 X射线衍射实验方法 X射线衍射现象只有满足布拉格方程才能发生。因此，不论对于何种晶体的衍射，与的依赖关系是很严格的，必须考虑使布拉格方程的到满足的实验方法。在各种衍射实验方法中, 基本方法有单晶法、多晶法和双晶法7。4.1 单晶法 单晶X 射线衍射分析的基本方法为针孔法与周转晶体法。4.1.1 针孔法1 劳厄的著名实验就是

11、用此法进行。X射线通过针孔光栅照射到实验上，用平板底片接收衍射线。劳厄法中，根据X射线源、晶体、底片的位置不同可分为透射法（tan2=r/D）和反射法tan(180-2)=r/D两种。当用单色光源时，多晶体的针孔法只包含少数的衍射线，适用于晶粒大小、择优取向及点阵数的测定。优取向等。4.1.2周转晶体法1 周转晶体法是用单色的X射线照射单晶体的一种方法，其光学布置如图1-6。将单体的某一晶轴或某一重要的晶向垂直于X射线安装，再将底片在单晶体四周围成圆筒形。摄照时让晶体绕选定的晶向旋转，转轴与圆筒状底片的中心重合。 周转晶体法的特点是入射线的波长不变，而依靠旋转单晶体以连续改变各个晶面与入射线的

12、角来满足布拉格方程的条件。在单晶体不断旋转的过程中，某组晶面会于某个瞬间和入射线的夹角恰好满足布拉格方程，于是在此瞬间便会产生一根衍射线束，在底片上感光出一个感光点。周转晶体法的主要用途是确定未知晶体的晶体结构这是晶体学中研究工作的重要武器。4.2 多晶法 多晶 X 射线衍射方法包括照相法与衍射仪法。照相法8以光源发出的特征X 射线照射多晶样品,并用底片记录衍射花样。根据样品与底片的相对位置,照相法可以分为德拜法、 聚焦法和针孔法,其中德拜-谢乐法应用最为普遍。4.2.1 德拜谢乐法1德拜谢乐法用单色的X射线照射多晶体试样，利用晶粒的不同取向来改变，以满足布拉格方程。多晶体试样多采用粉末、多晶

13、体块状、板状、丝状等试样。如果用单色X射线以掠射角照射到单晶体的一组面（hkl）时，在布拉格条件下会衍射出一条线，在照片上照出一个点，如果这组晶面绕入射线为轴旋转，并保持不变，则以母线衍射并与底片相遇产生一系列衍射环。此方法的特点是试样需要少，记录衍射范围大。衍射环的形貌可以直接反映晶体内部组织，如亚晶尺寸、晶粒大小、择优取向等。4.2.2 多晶衍射仪法与用底片记录衍射方向和强度不同，衍射仪根据X射线的气体电离效应，利用充有惰性气体的计数管，逐个记录X射线光子，将之转化为脉冲信号后，再通过电子学系统放大和甄选，把信号传输给记录仪，配合计数器的旋转，在记录仪上绘出关于衍射方向和衍射强度的谱图。利

14、用多晶衍射仪可以得到材料或物质的衍射图谱。根据衍射图中的峰位、峰形及峰的相对强度，可以进行物相分析、非晶度、晶粒择优取向和晶粒尺寸1。衍射仪法以其方便、 快捷、 准确和可以自动进行数据处理等特点在许多领域中取代了照相法, 现在己成为晶体结构分析等工作的主要方法5。4.2.3 双晶衍射法10 双晶衍射仪用一束X 射线(通常用 Kal作为射线源) 照射一个参考晶体的表面,使符合布拉格条件的某一波长的X 射线在很小角度范围内被反射,这样便得到接近单色并受到偏振化的窄反射线,再用适当的光阑作为限制，就得到近乎准值的X 射线束。把此X 射线作为第二晶体的入射线,第二晶体和计数管在衍射位置附近分别以及 (

15、2)角度摆动,就形成通常的双晶衍射仪。5 XRD样品的制备方法1 利用XRD衍射仪测试试样的各条衍射线的相对强度，或定量比较不同样品中同一条衍射线的强度时，要求入射X射线照射到试样上得面积必须小于试样本身的面积，而且试样的厚度要大于X射线透射的深度。否则，由于衍射线的强度与参与衍射的晶胞数成正比，各条衍射线的强度之间不具有可比性。正确制备试样是进行XRD衍射试验的关键因素之一。5.1 粉末样品的制备 由于颗粒度对X射线衍射强度以及重现性有很大的影响，因此，制样方式对物相的定量也存在较大的影响。一般样品的颗粒度越大，则参与衍射的晶粒数就越少，并还会产生初级消光效应，使得强度的重现性较差。为了达到

16、样品重现性的要求，一般要求粉体样品的颗粒度大小在0.110m范围。此外，吸收系数大的样品，参加衍射的晶粒数减少，也会使重现性变差。因此在选择参比物质时，尽可能选择结晶完好、晶粒小于5m、吸收系数小道饿样品。由于X射线的吸收与其质量密度有关，因此要求样品制备均匀，否则会严重影响定量测试的重现性。5.2 薄膜样品的制备 对于薄膜样品，需要注意的是薄膜的厚度。由于XRD分析中X射线的穿透能力很强，一般在几百微米的数量级，所以适合比较厚的薄膜样品的分析。在薄膜样品制备时，要求样品具有比较大的面积，薄膜比较平整以及表面粗糙度要小，这样获得的结构才具有代表性。5.3 特殊样品的制备 对于样品量比较少得粉体

17、样品，一般可采用分散在胶带纸上得粘结或者分散在石蜡油中形成石蜡糊的方法进行分析。使用胶带使应注意选用本身对X射线不发生衍射的胶带纸。制样过程中要求样品尽可能的均匀，每次分析中样品的分散量尽可能控制相同，这样才能保证测量结果的重复性。6 X射线衍射峰5基本参数的物理学意义3,5,11-15X 射线衍射图谱提供的微观结构信息有衍射峰形、衍射位置和衍射强度。X 射线衍射峰是由衍射峰位置( P )、衍射峰形态( Sc)、半高宽(HW)、最大衍射强度( Imax)及对称性( As ) 5 个基本要素（参数)）确定。根据布拉格方程，衍射峰的位置（衍射角）是衍射面网间距的函数。因而，衍射峰位置的变化反映所对

18、应的衍射面网间距的变化。关于衍射峰位置的确定有直接法、平滑最大值法和拟合法。衍射峰的位置实际上反映面网间距的大小。衍射峰形( Sc) 是各种因素的卷积，主要用于里特沃尔德( Rietveld) 法晶体结构的修正和研究晶体的不完整性，例如应力、缺陷、畸变以及晶粒度的测量等。Scherrer提出的衍射峰半高宽与 Bragg 衍射角及对应衍射面网总厚度（通常可作为粒度大小）的关系式总体上反映了衍射峰宽化与厚度变薄（小）的规律。最大衍射强度是指衍射峰的最大高度，正常情况下与衍射峰布拉格衍射角位置所具有的高度一致。最大衍射强度是消除了宽化效应的衍射峰总强度。它是极为重要的晶体结构信息、物相衍射特征（对X

19、 射线的吸收作用)、衍射仪系统几何特征、衍射环境特征和衍射角度特征的总和。对于X射线的对称性，聚合物及粘土矿物的X 射线衍射（峰）在低角度区（2< 15°）通常易产生不对称现象。按照几何特点不对称衍射峰可分为左右直线、左右宽度、左右形态、左右宽度和形态、上下和综合不对称。7 X射线衍射分析的应用XRD衍射在结构分析中的应用范围非常广泛，现已渗透到物理、化学、材料学、晶体学、地质学、矿物学、冶金学、地球科学和生命科学以及各种工程技术科学之内，成为一种重要的分析方法。 7.1 物相分析1,5,7物相分析主要是确定物质由哪些相组成和各组成相的含量。其中物相分析又分为物相定性分析和物相

20、定量分析。利用XRD衍射角的位置以及衍射线的强度等来鉴定未知样品是由哪些物相组成的的是物相定性分析。每种物质都有特定的晶体结构和晶胞尺寸，而这些又都与衍射角和衍射强度有对应关系，因此，可以根据衍射数据来鉴别晶体结构。通过将未知物相的衍射花样与已知物相的衍射花样相比较，可以逐一鉴定出样品中得各种物相。每一种物相都有各自的特征衍射线，而这些特征衍射线的强度与样品中相对应物相参与衍射的晶胞数目成正比，利用这一原理可以对固体中的物相组成进行定量分析，目前物相定量分析方法主要有：单线条法（外标法）、内标法。7.2 单晶取向和多晶测定1单晶取向的测定就是找出晶体样品中晶体学取向与样品外坐标系的位向关系。X

21、衍射法不仅可以精确地单晶定向，同时还能得到晶体内部微观结构的信息。一般用劳埃法单晶定向，其根据是底片上劳埃斑点转换的极射赤面投影与样品外坐标轴的极射赤面投影之间的位置关系。透射劳埃法只适用于厚度小且吸收系数小的样品；背射劳埃法就无需特别制备样品，样品厚度大小等也不受限制，因而多用此方法 。多晶材料中晶粒取向沿一定方位偏聚的现象称为织构，常见的织构有丝织构和板织构两种类型。为反映织构的概貌和确定织构指数，有三种方法描述织构：极图、反极图和三维取向函数，这三种方法适用于不同的情况。对于丝织构，要知道其极图形式，只要求出求其丝轴指数即可，照相法和衍射仪法是可用的方法。板织构的极点分布比较复杂，需要两

22、个指数来表示，且多用衍射仪进行测定 。7.3 晶粒尺寸和点阵畸变的测定 若多晶材料的晶粒无畸变、足够大，理论上其粉末衍射花样的谱线应特别锋利，但在实际实验中，这种谱线无法看到。这是因为仪器因素和物理因素等的综合影响，使纯衍射谱线增宽了。纯谱线的形状和宽度由试样的平均晶粒尺寸、尺寸分布以及晶体点阵中的主要缺陷决定，故对线形作适当分析，原则上可以得到上述影响因素的性质和尺度等方面的信息。在晶粒尺寸和点阵畸变测定过程中，需要做的工作有两个： 从实验线形中得出纯衍射线形，最普遍的方法是傅里叶变换法和重复连续卷积法。 从衍射花样适当的谱线中得出晶粒尺寸和缺陷的信息。这个步骤主要是找出各种使谱线变宽的因素

23、，并且分离这些因素对宽度的影响，从而计算出所需要的结果。主要方法有傅里叶法、线形方差法和积分宽度法。7.4 应力的测定X射线测定应力以衍射花样特征的变化作为应变的量度。宏观应力均匀分布在物体中较大范围内，产生的均匀应变表现为该范围内方向相同的各晶粒中同名晶面间距变化相同，导致衍射线向某方向位移，这就是X射线测量宏观应力的基础。微观应力在各晶粒间甚至一个晶粒内各部分间彼此不同，产生的不均匀应变表现为某些区域晶面间距增加、某些区域晶面间距减少，结果使衍射线向不同方向位移，使其衍射线漫散宽化，这是X射线测量微观应力的基础。超微观应力在应变区内使原子偏离平衡位置，导致衍射线强度减弱，故可以通过X射线强

24、度的变化测定超微观应力。测定应力一般用衍射仪法。X射线测定应力具有非破坏性，可测小范围局部应力，可测表层应力，可区别应力类型、测量时无需使材料处于无应力状态等优点，但其测量精确度受组织结构的影响较大，X射线也难以测定动态瞬时应力。7.5 点阵常数的精确测定 点阵常数是晶体物质的基本结构参数，它随化学成分和外界条件（温度和压力等）得变化而变化。测定点阵常数在研究固态相变、确定固溶体类型、测定固溶体溶解度曲线、测定热膨胀系数等方面都得到了应用。点阵常数的测定是通过X射线衍射线的位置（）的测定而获得的，通过测定衍射花样中每一条衍射线的位置均可得出一个点阵常数值。点阵常数测定中的精确度涉及两个独立的问

25、题，即波长的精度和布拉格角的测量精度。波长的问题主要是X射线谱学家的责任，衍射工作者的任务是要在波长分布与衍射线分布之间建立一一对应的关系。知道每根反射线的密勒指数后就可以根据不同的晶系用相应的公式计算点阵常数。晶面间距测量的精度随 角的增加而增加，越大得到的点阵常数值越精确，因而点阵常数测定时应选用高角度衍射线。误差一般采用图解外推法和最小二乘法来消除，点阵常数测定的精确度极限处在1×10-5附近。 7.6 多层膜结构测定1在纳米多层膜材料中，两层膜层材料反复重叠，形成调制界面。当X射线入射时，周期良好的调制界面会与平行于薄膜表层的晶面一样，在满足布拉格方程时，产生相干衍射，形成明

26、锐的衍射峰。由于多层膜的调制周期比一般金属和小分子化合物最大晶面间距大得多，所以只有小周期多层膜调制界面产生的X射线衍射可以在小角度区域中观察到，而大周期多层膜调制界面的X射线衍射峰则因其衍射角度更小而无法进行观测。因此，对制备良好的小周期纳米多层膜可以用小角度XRD方法测定其周期。8 X射线衍射分析法的发展8.1 扩展X光吸收精细结构 X射线吸收精细结构(XAFS)包括扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)和X射线吸收近边结构(XANES)。EXAFS是指吸收系数在吸收边高能侧约301000 eV范围出现的振荡。XANES是指吸收边附近约50 eV范围内的精细结构。XAFS是研究物质局域结构最

27、有力的工具之一。XAFS现象只决定于短程有序的作用，并且X-射线吸收边具有元素特征，可以通过调节X-射线的能量，对凝聚态和软态物质等简单或复杂体系中原子的周围环境进行研究，给出吸收原子近邻配位原子的种类、距离、配位数和无序度因子等结构信息。除了单原子气体之外的物质，一般都可观测到EXAFS。大部分EXAFS测量工作用同步辐射X射线进行，以取得好的信噪比和高的能量分辨率，并可测量含量很低的原子的EXAFS谱。利用高功率转靶X射线源或附加弯晶聚焦装置，也可测得较好的EXAFS数据。但一般说来，同步辐射EXAFS的数据质量要好得多，测量时间也短得多。在EXAFS原理基础上发展起来一些相关技术，如探测

28、俄歇电子的表面EXAFS方法，可用于研究表面原子结构；电子能量损失EXAFS谱，用于探测轻元素的原子近邻结构。 8.2 Rietveld 方法18.2.1 数据处理与分析 这是X射线结构分析中应用最早的领域。不论多晶还是单晶材料，不论何种结构分析技术，均须处理大量衍射数据，而且要进行各种专门的分析。例如单晶和多晶的傅里叶分析，多晶材料的结构分析，不太复杂，也不需要大量的计算机计算时间及相应的计算软件。关于大分子如蛋白质晶体的结构分析，则不但需要大量的数学计算，还需要先进的图像分析和处理技术，离开了大型和超级计算机，是根本不能进行的。近年来，这方面的进展是惊人的，已由若干中病毒和药物的结构分析取

29、得了重大的成就，并和它们的性能连系起来，对分子生物和医药工程做出了重要的贡献。8.2.2 联机数据收集和分析 由于衍射仪和计算机联机接口的发展，加之计算机计算速度越来越快，许多数据分析和简单结构分析已可以在联机状态下即时完成。这对结构的动态研究是很重要的。当然另一前提条件是必须有极强的X射线源，如同步辐射光源及同时接收全部衍射谱的接收器、位置灵敏接收器或图像板等。在这种条件下，如用多色劳厄法，对一个结构，曝光时间可减少为秒至毫秒量级。几千个劳厄反射同时接收，用计算机联机处理和分析。这样，就不必用摆动法或其他费时较多的衍射数据收集方法。8.2.3 全谱分析 传统的结构分析方法往往不能充分利用全部

30、试验数据。 现代的同步辐射X射线源由于准则性和强度的大大改善使衍射图案的分辨率大大提高，斑点的重叠问题大大减少。又由于记录性强度的设备，大大提高了衍射强度的探测灵敏度和精度。最重要的是有高速计算机的在线或脱机处理数据，使全谱拟合称为可能。利用结构模型计算一个全衍射谱，然后和实验全谱比较，逐步修正直至拟合满意为止。这种方法已用于单晶、多晶甚至准晶等不完整或亚稳结构，已用于劳厄衍射到粉末衍射的各种衍射全谱的拟合，得到了极大的成功。其中最著名的就是Rietveld方法，它用于粉末衍射，最初是为了处理中子粉末衍射而提出来的。 Rietveld方法的前提是结构基本上是已知，仅需做些修正来拟合实验粉末衍射

31、全谱，所以有人称为精炼、精修或优化、由于需要优化结构与非结构参数甚多，在相共存的情况下计算程序更为复杂，目前已有各种成熟的程序可供使用。Rietveld方法的原理非常简单，它把样品中所有相的理论衍射线按衍射角度叠加其强度，然后与实验衍射全谱比较。逐步调整结构和非结构的参数，使理论和实践只差达到最小。但是Rietveld方法仍有一些原则缺点，需要在实践中注意的。9 XRD的测试地方与费用可以进行XRD测试的地方测试收费标准华南师范大学大学城校区理五栋中山大学生物无机与合成化学教育部重点实验室参考学校测试相关标准华南理工大学分析测试中心参考学校测试相关标准五邑大学分析测试中心60元/样品（只提供谱

32、图）100元/样品（物相定性）南京师范大学分析测试中心150元/样品（常规<30min）广州有色金属研究院分析测试中心100元/样（只提供谱图）、300元/样（物相定性）、物相定量三相以内500/样、织构测定绘制极图，为5001000元/样广州大学分析测试中心60元/样北京师范大学分析测试中心30元/样品（常规）吉林化工学院分析测试中心100元/样（校外）天津大学分析测试中心80元/样（标准）华中师范大学分析测试中心100元/样南京理工大学分析测试中心150元/样（图谱）、400元/样（物相分析）北京大学分析测试中心180元/样（粉末衍射）、800元/样（单晶测量）中科院宁波材料所公共测试中心50元/样(常温物相分析自主操作）、300元/机时低温原位扫描、200元/机时（高温原位扫描）、200元/机时（高分辨X射线衍射）西南大