《光伏材料检测技术》课件-X射线衍射

X射线衍射主讲教师：目录CONTENTS01.X射线衍射现象02.X射线衍射定律03.X射线检查04.X射线影响作用05.X射线防护06.任务安排X射线衍射现象PART01一、X射线衍射现象X射线的衍射现象X射线与物质相遇时将会受到散射，散射可以分为相干散射和不相干散射两种。如果散射之后的X射线的波长和入射时相同，则这些散射线之间可以产生相互干涉而加强，称为相干散射；否则为不相干散射。相干散射是X射线在晶体中产生衍射现象的基础，从晶体中出来的衍射线束是相干散射的一种特例。一、X射线衍射现象X射线的衍射若让一束连续波长的X射线照射到一小片晶体上，则在图上的照相底片上除了透射光束形成的中心斑点之外，还出现其它许多斑点，这些斑点表明有偏离原入射方向的X射线存在。这种遇到晶体之后X射线改变其前进方向的现象，就是X射线的衍射现象。X射线衍射定律PART02二、X射线衍射定律基本原理图3.20布喇格定律推导的几何关系布喇格定律QA´Q´-PAP´=SA´+A´T=nλ其中n为整数，可为0、±1、±2…SA´=A´T=dsinθ式中d为面间距，代入上式可得：2dsinθ=nλ得到：这式子称为布喇格定律，其中掠射角θ也称作布喇格角。二、X射线衍射定律布喇格定律除了必须满足上述2dsinθ=nλ、以及入射角等于反射角的条件外，还要符合下列条件：01入射线、反射线和反射晶面的法线须在同一平面上，且入射线和衍射线分别处于法线两侧。02sinθ绝对值只能等于或小于1，所以nλ/2d必须等于或小于1。当n=1时，λ必须等于或小于2dhkl，方能得到（hkl）晶面的衍射。二、X射线衍射定律X射线的衍射和可见光的反射区别：01在X射线的衍射中，仅有一定数量的入射角（满足布喇格定律）能引起衍射；而可见光可在任意的入射角反射。02X射线被晶体的原子平面衍射时，不仅晶体表面，而且晶体内原子平面也参与衍射作用，而可见光仅在物体表面产生反射。二、X射线衍射定律X射线检查-电离作用玻璃外壳至高压至前置放大器金属圆筒X射线盖革-弥勒计数管利用X射线的电离作用，当一个入射X射线光量子射入管内时，它将与管内气体分子相碰撞并使之电离，所产生的电子在管内高压电场的作用下加速向阳极方向运动。当获得一定的速度时又将使管中气体分子电离，形成连锁反应，在极短的时间内有大量的电子涌向阳极，离子则趋向阴极圆筒。X射线检查PART03X射线的检查-萤光作用X射线穿过某种萤光物质时，能量被吸收并产生波长较长的可见光。利用这一性质可以检查X射线。所产生的萤光通常为耀目的黄色，绿色或蓝色。最常用的萤光物质为硫化锌或硫化锌镉，并在其中加入百万分之一、二的镍以防止余辉，将其涂在硬纸板上，当受X射线照射激发时，会产生黄绿色的萤光。钨酸钙受照射时可以发出紫或近于紫外线的萤光，其它萤光物质应用较少。在X射线衍射工作中常利用萤光屏板来确定X射线束的位置。三、X射线检查X射线影响作用PART04X射线的作用四、X射线影响作用基本原理X射线对人体的作用，视被人体组织所吸收的X射线强度及X射线波长和直接受辐射的人体部位等而定。四、X射线影响作用基本原理X射线的作用一般的作用局部组织受到高强度的X射线照射时，会被X射线灼伤甚至坏死。全身影响。发生射线病，使人的精神衰颓、头晕、毛发脱落，血液的组成和性能改变，甚至死亡。生殖影响。影响程度取决于所吸收的X射线的总剂量。X射线防护PART05X射线的防护五、X射线防护基本原理对于大型X射线设备，X射线管和控制设备应当分别放在相邻的两个房间内。01衍射工作用的X射线设备一般电压不超过60千伏。02X射线室的工作人员最好随身携带小块照相底片，用不透光的黑纸包好，外插一个回形针。03任务安排PART06六、任务安排小组讨论02分组01小组汇报04制作思维导图03互动交流05小结SUMMARY01X射线衍射定律；02X射线防护处理。