X-射线衍射中国科学技术大学化学院

1、 张万群 中国科学技术大学化学院中国科学技术大学化学院 实验教学中心实验教学中心X射线衍射一一. X射线发展史：射线发展史：1895年德国物理学家年德国物理学家伦琴伦琴在研究阴极射线时发现了在研究阴极射线时发现了X射线射线（1901年获得首届诺贝尔奖）年获得首届诺贝尔奖）1912年，德国的年，德国的Laue第一次成功地进行第一次成功地进行X射线通过晶体发生衍射线通过晶体发生衍射的实验，验证了晶体的点阵结构理论。并确定了著名的晶体射的实验，验证了晶体的点阵结构理论。并确定了著名的晶体衍射劳埃方程式。从而形成了一门新的学科衍射劳埃方程式。从而形成了一门新的学科X射线衍射晶体射线衍射晶体学。学。 （

2、1914年获得诺贝尔奖）年获得诺贝尔奖）1913年，英国年，英国Bragg导出导出X射线晶体结构分析的基本公式，既射线晶体结构分析的基本公式，既著名的布拉格公式。并测定了著名的布拉格公式。并测定了NaCl的晶体结构。（的晶体结构。（ 1915年获年获得诺贝尔奖得诺贝尔奖) 此外，巴克拉（此外，巴克拉（1917年，发现元素的标识年，发现元素的标识X射线），塞格巴射线），塞格巴恩（恩（1924年，年，X射线光谱学），德拜，（射线光谱学），德拜，（1936年），马勒年），马勒（1946年），柯马克（年），柯马克（1979年），等人由于在年），等人由于在X射线及其应用射线及其应用方面研究而获得化学，生

3、理，物理诺贝尔奖。有机化学家豪普方面研究而获得化学，生理，物理诺贝尔奖。有机化学家豪普物曼和卡尔勒在物曼和卡尔勒在50年代后建立了应用年代后建立了应用X射线分析的以直接法测射线分析的以直接法测定晶体结构的纯数学理论，特别对研究大分子生物物质结构方定晶体结构的纯数学理论，特别对研究大分子生物物质结构方面起了重要推进作用，他们因此获面起了重要推进作用，他们因此获1985年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖二二. 晶体的基本概念晶体的基本概念：（1）晶体的点阵，晶胞和晶系）晶体的点阵，晶胞和晶系可以用下列的公式表示晶体结构与点阵的关系可以用下列的公式表示晶体结构与点阵的关系 晶体结构点阵基元晶体结构点阵基元

4、点阵点阵是晶体结构的周期性的几何描述，是晶体结构的周期性的几何描述，基元基元是阵点所代表的物是阵点所代表的物质实体，可以是原子，分子，或一组原子。质实体，可以是原子，分子，或一组原子。定义：点阵（定义：点阵（lattice）- 空间中空间中环境相同环境相同的点形成的的点形成的无限无限阵列。阵列。晶体的空间点阵理论的提出基于一个假设，即晶体是无限大的。晶体的空间点阵理论的提出基于一个假设，即晶体是无限大的。由于实际晶体的大小远超出晶体结构的重复周期，可以认为晶由于实际晶体的大小远超出晶体结构的重复周期，可以认为晶体构造是在三维空间无限伸展。体构造是在三维空间无限伸展。具有不同结构的晶体可以有相同

5、的空间点阵（空间格子），如具有不同结构的晶体可以有相同的空间点阵（空间格子），如NaCl和金刚石。由同种物质构成的晶体可以有不同的空间点阵，和金刚石。由同种物质构成的晶体可以有不同的空间点阵，如金刚石和石墨。如金刚石和石墨。 判断一组点是否为点阵，最简单有效的方法是连接其中任意两判断一组点是否为点阵，最简单有效的方法是连接其中任意两点的矢量进行平移，只有能够点的矢量进行平移，只有能够复原复原才为点阵。才为点阵。l点阵点阵直线点阵直线点阵平面点阵平面点阵空间点阵空间点阵l点阵格子点阵格子简单（简单（P P，Primitive or SimplePrimitive or Simple）格子格子体心

6、（体心（I I，Body Centered Body Centered ）格子格子面心（面心（F F，Face CenteredFace Centered）格子格子底心（底心（C C，C CenteredC Centered）格子格子PIF C(0,0,0)(0,0,0)(1/2,1/2,1/2)(0,0,0)(1/2,1/2,0)(1/2,0,1/2)(0,1/2,1/2)(0,0,0)(1/2,1/2,0) 由于点阵的周期性，可在其中取一个结点为顶点。以点阵直线上由于点阵的周期性，可在其中取一个结点为顶点。以点阵直线上周期为边长的平行六面体作为重复单元来概括晶体的特征，这样的周期为边长的平

7、行六面体作为重复单元来概括晶体的特征，这样的重复单元称为晶胞。重复单元称为晶胞。晶胞晶胞 = 点阵格子点阵格子 + 结构基元结构基元结构基元的离子坐标：结构基元的离子坐标：Na (0,0,0), Cl (1/2,0,0)。晶胞中离子坐标为结构基元的离晶胞中离子坐标为结构基元的离子坐标按面心立方格子平移得到子坐标按面心立方格子平移得到面心立方格子阵点坐标：面心立方格子阵点坐标：(0,0,0), (1/2,1/2,0), (1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2)Na: (0,0,0), (1/2,1/2,0) (1/2,0,1/2), (0,1/2,1/2)Cl: (1/2,0,0), (0

8、,1/2,0) (0,0,1/2), (1/2,1/2,1/2)根据宏观对称性，有十四种空间格子，对应七种晶系（2）晶面，晶面指数，面间距，晶向，晶带）晶面，晶面指数，面间距，晶向，晶带 晶面晶面：不在一直线上的任意三个阵点所决定的平面为点阵平面：不在一直线上的任意三个阵点所决定的平面为点阵平面 晶面指数晶面指数：如某一不通过原点的平面在三个轴矢方向上的截距：如某一不通过原点的平面在三个轴矢方向上的截距为为m（以以a为单位），为单位），n（以以b为单位）和为单位）和p（以以c为单位）。令为单位）。令1/m : 1/n : 1/p = h : k : lh : k : l为互质整数比，称为晶面指

9、数或米勒指数为互质整数比，称为晶面指数或米勒指数（miller index)，记为记为(hkl)。它代表了一族相互平行它代表了一族相互平行的点阵平面。的点阵平面。abcAGDF (100)BEDG (010)CEDF(001)ACEG(101)ABC(111)AHC(121)OEG(111) 通常用通常用hkl表示由对称性联系的一组晶面，称表示由对称性联系的一组晶面，称为等效晶面族。如立方晶系中为等效晶面族。如立方晶系中, 100代表的一组晶代表的一组晶面为面为(100), (010), (001), (100), (010), (001)。晶体的晶面指数与点阵面指数及衍射指数的主要区别：晶面

10、指数晶体的晶面指数与点阵面指数及衍射指数的主要区别：晶面指数（米勒指数）（米勒指数）h,k,l必定是互质的；而点阵面指数可以为不互质的必定是互质的；而点阵面指数可以为不互质的整数。整数。一簇平行晶面中最邻近的两个晶面间的距离称为一簇平行晶面中最邻近的两个晶面间的距离称为晶面间距晶面间距，d表表示示晶带晶带：晶体中若干个晶面平行于某个轴线方向，这些平行晶面称为晶带，晶体中若干个晶面平行于某个轴线方向，这些平行晶面称为晶带，轴线方向为该晶带的晶带轴。用该轴线的晶向指数轴线方向为该晶带的晶带轴。用该轴线的晶向指数uvw作为带轴作为带轴符号。符号。在立方晶体中，属于在立方晶体中，属于001晶带的晶面晶

11、带的晶面有：有：(100), (010), (100), (010), (110), (110), (110), (110), (210), (120)等等等等。 晶向：晶向： 点阵中穿过若干阵点的直线方向称为晶向，其指数为点阵中穿过若干阵点的直线方向称为晶向，其指数为uvw。 晶向指数代表的是一族平行的直线。晶向指数代表的是一族平行的直线。 晶向指数可如下求得：晶向指数可如下求得： 1、通过原点作一平行于该晶向的直线；、通过原点作一平行于该晶向的直线； 2、求出该直线上任一点的坐标、求出该直线上任一点的坐标(u,v,w,); 3、 u,v,w的互质整数为的互质整数为u,v,w, 则则uvw晶

12、向指数。晶向指数。OA 100 OB 010OC 001 OD 110OF 111 CD 111BF 101 HF 221三三. X射线衍射原理射线衍射原理X射线衍射花样有两方面信息：射线衍射花样有两方面信息：衍射强度原子种类，原子位置衍射强度原子种类，原子位置衍射方向晶胞形状，尺寸衍射方向晶胞形状，尺寸Braag方程方程1. 光程差光程差 = AB + BC = dsin + dsin = 2dsin 满足衍射的条件为：满足衍射的条件为： 2dsin = n d为面间距，为面间距， 为为Bragg角。这即为角。这即为Bragg方程。方程。Bragg方程反映了方程反映了X射线在反射方向上产生衍

13、射的条件，射线在反射方向上产生衍射的条件，借用了光学中的反射概念来描述衍射现象。与可见光的借用了光学中的反射概念来描述衍射现象。与可见光的反射比较，反射比较，X射线衍射有着根本的区别：射线衍射有着根本的区别：1、单色射线只能在满足、单色射线只能在满足Bragg方程的特殊入射角下有衍方程的特殊入射角下有衍射。射。2、衍射线来自晶体表面以下整个受照区域中所有原子、衍射线来自晶体表面以下整个受照区域中所有原子的散射贡献。的散射贡献。3、衍射线强度通常比入射强度低。、衍射线强度通常比入射强度低。4、衍射强度与晶体结构有关，有系统消光现象、衍射强度与晶体结构有关，有系统消光现象2. Laue方程一维点阵

14、的情况：一维点阵的情况： a (cos 0 - cos ) = H a是点阵列重复周期，是点阵列重复周期，a。为入射线与点阵列所成的角度，。为入射线与点阵列所成的角度，a为为衍射方向与点阵列所成的角度，衍射方向与点阵列所成的角度，H为任意整数为任意整数对于三维情形，就可以得到晶体光栅的衍射条件：对于三维情形，就可以得到晶体光栅的衍射条件：a (cos 0 - cos ) = H b (cos 0 - cos ) = K c (cos 0 - cos ) = L 该方程组即为该方程组即为Laue方程。方程。H，K，L称为衍射指数。称为衍射指数。 , , , 0, 0, 0分别为散射光和入射光与三

15、个点阵轴矢分别为散射光和入射光与三个点阵轴矢的夹角。的夹角。由这两个方程可得三种实验方法：由这两个方程可得三种实验方法： 3. X射线的衍射强度射线的衍射强度 X射线入射到物质上，实际与原子中电子作用，产生电子对射线入射到物质上，实际与原子中电子作用，产生电子对X射射 线的衍射，一个原子散射是原子中电子共同散射的结果。一线的衍射，一个原子散射是原子中电子共同散射的结果。一个晶胞的散射是晶胞中原子共同散射的结果。个晶胞的散射是晶胞中原子共同散射的结果。实际实际X射线衍射强度射线衍射强度： I(hkl)=P.L.J.A.|F|2.e-2MP偏振因子，偏振因子，L劳仑滋因子，劳仑滋因子，J多重性因子

16、，多重性因子，A吸收因子，吸收因子， e-2M温度因子，温度因子，F结构因子结构因子。 结构因子结构因子原子散射因子原子散射因子 f = 一个原子的相干散射振幅一个原子的相干散射振幅/一个电子的相干一个电子的相干 散射振幅散射振幅结构因子结构因子 F = 一个晶胞的一个晶胞的所有原子的相干散射合振幅所有原子的相干散射合振幅/ 一个一个 电子的相干散射振幅电子的相干散射振幅对于晶胞中的某个原子对于晶胞中的某个原子(x,y,z)，相对于晶胞原点的原子，其，相对于晶胞原点的原子，其散射因子可表示为散射因子可表示为: f ei ，其中，其中ei 为对原点原子的位相因子。为对原点原子的位相因子。原子原子

17、(x,y,z)与原点的光程差为：与原点的光程差为： =R(s0-s)=R hkl = (xa+yb+zc)(ha*+kb*+lc*) = (hx+ky+lz) Fhkl = f ei = f ei2 / = f ei2(hx+ky+lz) | Fhkl | 称为结构振幅。称为结构振幅。I | Fhkl |2 结构因子与系统消光结构因子与系统消光 多重性因子（倍数因子）多重性因子（倍数因子） 吸收因子吸收因子晶体的晶体的X射线吸收因子取决于所含元素种类和射线吸收因子取决于所含元素种类和X射线波射线波长，以及晶体的尺寸和形状。长，以及晶体的尺寸和形状。 温度因子温度因子晶体的中原子的热振动，衍射强

18、度受温度影响，温度晶体的中原子的热振动，衍射强度受温度影响，温度因子表示为因子表示为e-2M。 偏振因子偏振因子 劳仑兹因子劳仑兹因子1、实际衍射条件对衍射强度的影响。、实际衍射条件对衍射强度的影响。2、衍射线强度与晶粒数目的关系。、衍射线强度与晶粒数目的关系。3、衍射弧长的衍射线强度。、衍射弧长的衍射线强度。 四四. 多晶衍射仪多晶衍射仪 （一）（一） 两种衍射几何两种衍射几何: 多晶衍射仪按仪器设计所采用的衍射几何来区分，有两大类型：多晶衍射仪按仪器设计所采用的衍射几何来区分，有两大类型：平行光束型和聚焦光束型平行光束型和聚焦光束型 平行光束型平行光束型:这类多晶衍射仪器这类多晶衍射仪器的

19、衍射角测量值容的衍射角测量值容易进行校正，样品易进行校正，样品需用量可以很少；需用量可以很少；但其角度分辨能力但其角度分辨能力受光束的直径和发受光束的直径和发散度的限制，且光散度的限制，且光源能量的利用效率源能量的利用效率极差。极差。聚焦光束型 :应用聚焦原理设计的应用聚焦原理设计的粉末衍射仪器，有许粉末衍射仪器，有许多优点。实验时可以多优点。实验时可以使用大发散角的点发使用大发散角的点发散散X射线光束，样品受射线光束，样品受照射的表面可以很大，照射的表面可以很大，大大增加参与衍射的大大增加参与衍射的晶粒数目，有利于减晶粒数目，有利于减小小强度测量的统计误强度测量的统计误差差(二）粉末二）粉末

20、X射线衍射仪射线衍射仪 一一. X射线管：射线管：(1). 可拆式管可拆式管这种这种X射线管在真空下工作，配有真空系统，使射线管在真空下工作，配有真空系统，使用时需抽真空使管内真空度达到用时需抽真空使管内真空度达到105毫帕或更佳的真空度。不同毫帕或更佳的真空度。不同元素的靶可以随时更换，灯丝损坏后也可以更换，这种管的寿命可元素的靶可以随时更换，灯丝损坏后也可以更换，这种管的寿命可以说是无限的。以说是无限的。(2). 密封式管密封式管这是最常使用的这是最常使用的X射线管，它的靶和灯丝密封在射线管，它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。壳体上有对高真空的壳体内。壳体上有对X射线射线“透明透明”的的X

21、射线出射射线出射“窗窗孔孔”。靶和灯丝不能更换，如果需要使用另一种靶，就需要换用另。靶和灯丝不能更换，如果需要使用另一种靶，就需要换用另一只相应靶材的管子。这种管子使用方便，但若灯丝烧断后它的寿一只相应靶材的管子。这种管子使用方便，但若灯丝烧断后它的寿命也就完全终结了。密封式命也就完全终结了。密封式X射线管的寿命一般为射线管的寿命一般为10002000小时，小时，它的报废往往并不是与因灯丝损坏，而是由于靶面被熔毁或因受到它的报废往往并不是与因灯丝损坏，而是由于靶面被熔毁或因受到钨蒸气及管内受热部分金属的污染，致使发射的钨蒸气及管内受热部分金属的污染，致使发射的X射线谱线射线谱线“不纯不纯”而被

22、废用。而被废用。(3). 转靶式管转靶式管这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却，即所谓旋转阳极的冷却，即所谓旋转阳极X射线管，是目前最实用的高强度射线管，是目前最实用的高强度X射线射线发生装置。管子的阳极设计成圆柱体形，柱面作为靶面，阳极需要发生装置。管子的阳极设计成圆柱体形，柱面作为靶面，阳极需要用水冷却。工作时阳极圆柱以高速旋转，这样靶面受电子束轰击的用水冷却。工作时阳极圆柱以高速旋转，这样靶面受电子束轰击的部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面，部位不再是一个点或一条线段而是被延展成阳极柱体上的一段柱面，使受热面积

23、展开，从而有效地加强了热量的散发。所以，这种管的使受热面积展开，从而有效地加强了热量的散发。所以，这种管的功率能远远超过前两种管子。对于铜或钼靶管，密封式管的额定功功率能远远超过前两种管子。对于铜或钼靶管，密封式管的额定功率，目前只能达到率，目前只能达到2 KW左右，而转靶式管最高可达左右，而转靶式管最高可达90KWX X光管结构光管结构 特征特征X射线谱射线谱 : 高能电子撞击出靶材料原子的内层一个电子，被逐出电子的空高能电子撞击出靶材料原子的内层一个电子，被逐出电子的空位很快被外层的一个电子填占。而这个电子空位又被更外层来的位很快被外层的一个电子填占。而这个电子空位又被更外层来的电子占有，

24、如此一系列步骤使该电离原子恢复正常状态。每一步电子占有，如此一系列步骤使该电离原子恢复正常状态。每一步的电子跃迁产生特征的电子跃迁产生特征X射线。射线。 连续连续X射线谱射线谱 ： 当高能电子与靶上原子碰撞时，高能电子突然受阻产生负加速度。当高能电子与靶上原子碰撞时，高能电子突然受阻产生负加速度。按照经典电磁辐射理论，作加速带电粒子辐射电磁波，从而产生连按照经典电磁辐射理论，作加速带电粒子辐射电磁波，从而产生连续续X射线。射线。二二. 测角系统：测角系统：衍射仪中聚焦原理的实现，它不是直接按衍射仪中聚焦原理的实现，它不是直接按 实现的。在前图中，实现的。在前图中，各衍射线的位置和试样间的距离随

25、衍射角的不同而异，而在实际各衍射线的位置和试样间的距离随衍射角的不同而异，而在实际的衍射仪的测角仪中，则如图的衍射仪的测角仪中，则如图2.7所示。检测器的接收狭缝所示。检测器的接收狭缝J与样与样品中心的距离是固定的，这只有当符合条件：品中心的距离是固定的，这只有当符合条件：r = R(2 sin)时，衍射角为时，衍射角为的衍射线才能聚焦在的衍射线才能聚焦在J处，进入接收狭缝。实际上处，进入接收狭缝。实际上这很难做到，但是当这很难做到，但是当R取值较大并且限制光束的发散角取值较大并且限制光束的发散角不太大时，不太大时，可以用平的试样表面代替弯的表面。可以用平的试样表面代替弯的表面。卧式测角仪立式

26、测角仪三 滤波装置： 滤波片滤波片 平晶单色器平晶单色器 单色器单色器 弯晶单色器弯晶单色器K线的存在会给分析衍射花样带来困难，需要滤掉线的存在会给分析衍射花样带来困难，需要滤掉K。利用元。利用元素的吸收限，可以制成滤波片。如图：素的吸收限，可以制成滤波片。如图：但滤波片不能滤掉连续光谱和荧光，在某些场合必须用单色器。但滤波片不能滤掉连续光谱和荧光，在某些场合必须用单色器。晶体单色器对晶体单色器对X射线的单色化作用是通过布射线的单色化作用是通过布Braag衍射来实现的。衍射来实现的。如图：如图：四.测角仪光路上狭缝系统：1.1.梭拉狭缝是用来梭拉狭缝是用来 限制限制X光垂直发散度。光垂直发散度

27、。2.2.散射狭缝式用来散射狭缝式用来限制样品表面初级限制样品表面初级射线水平发散度。射线水平发散度。3.3.接收狭缝用来限接收狭缝用来限制所接收的制所接收的衍射光束的宽度。五 检测器（1）正比计数管（）正比计数管（PC） 在使用正比计数管时，两电极间需要加上在使用正比计数管时，两电极间需要加上1000至至2000伏的直流高压。伏的直流高压。计数管在被计数管在被X射线照射时，管内气体被电离，初始产生的离子对数目射线照射时，管内气体被电离，初始产生的离子对数目与与X射线的量子能量成比例，在极间电压的作用下，离子定向运动并射线的量子能量成比例，在极间电压的作用下，离子定向运动并在运动过程中不断碰撞

28、其它的中性气体分子，由此产生二次以至多次在运动过程中不断碰撞其它的中性气体分子，由此产生二次以至多次的电离并伴随着光电效应，此时电离的数目大量增殖从而形成放电。的电离并伴随着光电效应，此时电离的数目大量增殖从而形成放电。因此，每当有一个因此，每当有一个X射线量子进入计数管时，两极间将有一脉冲电流射线量子进入计数管时，两极间将有一脉冲电流通过通过（2) NaI(Tl)闪烁计数管闪烁计数管(SC）每个入射每个入射X射线量子将使晶体产生一次闪烁，每次闪烁将激发倍增管射线量子将使晶体产生一次闪烁，每次闪烁将激发倍增管光电阴极产生光电子，这些一次光电子被第一级打拿极（光电阴极产生光电子，这些一次光电子被

29、第一级打拿极（D1）收集）收集并激发出更多的二次电子，再被下一级打拿极（并激发出更多的二次电子，再被下一级打拿极（D2）收集，又倍增）收集，又倍增出更多的电子。从而形成可检测的电脉冲信号。出更多的电子。从而形成可检测的电脉冲信号。（3)固体检测器固体检测器(SSD)当当X射线照射半导体时，由于射线量子的电离作用，能产生一些电射线照射半导体时，由于射线量子的电离作用，能产生一些电子子-空穴对空穴对.在本征区产生的电子在本征区产生的电子-空穴对在电极间的电场作用下，电空穴对在电极间的电场作用下，电子集中在子集中在n区，空穴则聚集在区，空穴则聚集在p区，其结果将有一股小脉冲电流向外区，其结果将有一股

30、小脉冲电流向外电路输出。电路输出。（4）超能探测器：）超能探测器：XCelerator超能探测器，半导体阵列探测器，内置超能探测器，半导体阵列探测器，内置100多个微多个微型探测器，探测器录谱效率以及强度提高型探测器，探测器录谱效率以及强度提高100倍倍(相当于相当于220KW的能力铜靶对的能力铜靶对)，分辨率保持很高。，分辨率保持很高。六 样品的制备对于样品的准备工作，必须有足够的重视。常常由于急于要看到对于样品的准备工作，必须有足够的重视。常常由于急于要看到衍射图，或舍不得花必要的功夫而马虎地准备样品，这样常会给衍射图，或舍不得花必要的功夫而马虎地准备样品，这样常会给实验数据带入显著的误差

31、甚至无法解释，造成混乱。下图示出了实验数据带入显著的误差甚至无法解释，造成混乱。下图示出了一个由于制样方法不当而得不到正确的衍射图的例子。一个由于制样方法不当而得不到正确的衍射图的例子。 制样一般包括两个步骤：制样一般包括两个步骤：首先，需把样品研磨成适合衍射首先，需把样品研磨成适合衍射实验用的粉末；然后，把样品粉实验用的粉末；然后，把样品粉末制成有一个十分平整平面的末制成有一个十分平整平面的试片。试片。 如图：如图：任何一种粉末衍射技术都要求样品是十分细小的粉末颗粒，使任何一种粉末衍射技术都要求样品是十分细小的粉末颗粒，使试样在受光照的体积中有足够多数目的晶粒。因为只有这样，试样在受光照的体

32、积中有足够多数目的晶粒。因为只有这样，才能满足获得正确的粉末衍射图谱数据的条件：即试样受光照才能满足获得正确的粉末衍射图谱数据的条件：即试样受光照体积中晶粒的取向是完全机遇的。粉末衍射仪要求样品试片的体积中晶粒的取向是完全机遇的。粉末衍射仪要求样品试片的表面是十分平整的平面。表面是十分平整的平面。七七 衍射仪结构衍射仪结构：光管样品台单色器探测器八八 测量与数据处理系统测量与数据处理系统： 编辑新程序九 X射线衍射的应用： 1. 物相定性分析物相定性分析 晶体的晶体的X射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换，射线衍射图谱是对晶体微观结构精细的形象变换，每种晶体结构与其每种晶体结构与其X射线

33、衍射图之间有着一一对应的关系，任射线衍射图之间有着一一对应的关系，任何一种晶态物质都有自己独特的何一种晶态物质都有自己独特的X射线衍射图，而且不会因为射线衍射图，而且不会因为与其它物质混合在一起而发生变化，这就是与其它物质混合在一起而发生变化，这就是X射线衍射法进行射线衍射法进行物相分析的依据。物相分析的依据。 规模最庞大的多晶衍射数据库是由规模最庞大的多晶衍射数据库是由JCPDS（Joint Committee on Powder Diffraction Standards）编篡的）编篡的粉末衍射卡片集粉末衍射卡片集（PDF）。）。1985年，加拿大文物保护协会（年，加拿大文物保护协会（CCI）曾利用曾利