4 多晶体分析.ppt_第1页
4 多晶体分析.ppt_第2页
4 多晶体分析.ppt_第3页
4 多晶体分析.ppt_第4页
4 多晶体分析.ppt_第5页
已阅读5页,还剩101页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、 4-1 德拜照相法,粉末多晶中不同的晶面族只要满足衍射条件都将形成各自的反射圆锥。 如何记录下这些衍射花样呢? 一种方法是用平板底片被X射线衍射线照射感光,从而记录底片与反射圆锥的交线。如果将底片与入射束垂直放置,那么在底片上将得到一个个同心圆环,这就是针孔照相法。,*受底片大小的限制,一张底片不能记录下所有的衍射花样。如何解决这个问题? *德拜和谢乐等设计了一种新方法。将一个长条形底片圈成一个圆,以试样为圆心,以X射线入射方向为直径放置圈成的圆底片(见图)。,*这样圆圈底片和所有反射圆锥相交形成一个个弧形线对,从而可以记录下所有衍射花样,这种方法就是德拜-谢乐照相法。 *记录下衍射花样的圆

2、圈底片,展平后可以测量弧形线对的距离2L,进一步可求出L对应的反射圆锥的半顶角2,从而可以标定衍射花样。,1. 德拜相机,德拜相机结构简单,主要由相机圆筒(机盒)、光栏、承光管和位于圆筒中心的试样架构成。相机圆筒上下有结合紧密的底盖密封,与圆筒内壁周长相等的底片,圈成圆圈紧贴圆筒内壁安装,并有卡环保证底片紧贴圆筒.,德拜相机,相机圆筒常常设计为内圆周长为180mm和360mm,对应的圆直径为57.3mm和114.6mm。 这样的设计目的是使底片在长度方向上每毫米对应圆心角2和1,为将底片上测量的弧形线对距离2L折算成2角提供方便。,幻灯片 11,1、当多晶体晶粒的某一( hkl )晶面正好和入

3、射 X 射线构成符合布拉格方程的掠射角时,则发生衍射,衍射方向为 OP(见图 2-4) 。 2、如果以入射线为轴,使晶粒转动,则衍射线 OP 也将绕入射线转动,形成一个衍射圆锥面,其顶角为 4 。,3、在粉末法照相时,我们并没有真的将这个晶粒绕入射线为轴进行旋转,而是由于多晶体粉末试样中存在着数量极多的各种取向的晶粒,总有一部分晶粒的取向,恰巧使其( hkl )晶面正处于上述位置,这个晶面的衍射线也(将和上面一个晶粒转动所产生的衍射)将连续地分布在顶角为 4的圆锥面母线上。 *即样品是由细小的多晶质物质组成。理想的情况下,在样品中有无数个小晶粒(一般晶粒大小为1m,而X射线照射的体积约为1mm

4、3 ,在这个体积内就有109个晶粒),且各个晶粒的方向是随机的,无规则的。或者说,各种取向的晶粒都有。,#返回,4 在粉末法中由于试样中存在着数量极多的各种取向的晶粒。总有一部分晶粒的取向恰好使其(hkl)晶面正好满足布拉格方程,因而产生衍射线。衍射锥的顶角为4。 5 每一组具有一定晶面间距的晶面根据它们的d值分别产生各自的衍射锥。一种晶体就形成自己特有的一套衍射锥。可以记录下衍射锥角和强度。,德拜相机中试样放置在位于圆筒中心轴线的试样架上。为校正试样偏心,在试样架上设有调中心的部件。圆筒半高处沿直径方向开两圆孔,一端插入光栏,另一端插入承光管。 光栏的作用是限制照射到样品光束的大小和发散度,

5、即限制入射X射线的不平行度,并根据孔径的大小调整入射线的束径和位置。,承光管包括让X射线通过的小铜管以及在底部安放的黑纸、荧光纸、和铅玻璃。 承光管有两个作用,一可以检查X射线对样品的照准情况,监视入射X射线的和试样的相对位置.二将透过试样后入射线在管内产生的衍射和散射吸收,减弱底片的背景,避免这些射线混入样品的衍射花样,给分析带来困难.,正装法:底片中心开一圆孔,底片两端中心开半圆孔。底片安装时光栏穿过两个半圆孔和成的圆孔,承光管穿过中心圆孔. 正装法的几何关系和计算均较简单,用于一般的物相分析。,2. 底片安装方法,反装法:底片开孔位置同上,底片安装时光栏穿过中心孔. 特点是弧线亦呈左右对

6、称分布,但高角度线条位于底片中央。它比较适合于测量高角度的衍射线。由于高角线有较高的分辨本领,故适合于点阵常数精确测定。,偏装法:在底片的1/4和3/4 处有两个孔。特点是弧线是不对称的。低角度和高角度的衍射线分别围绕两个孔形成对称的弧线。 *该方法能同时顾及高低角度的衍射线,还可以直接由底片上测算出真实的圆周长,便于消除误差,是最常用的方法。,根据衍射几何关系,偏装法固定了两个圆孔位置后就能求出相机的真实圆周长度,即底片所围成圆筒的周长,称为有效周长C0: C0=A+B 偏装法可以消除底片收缩、试样偏心、相机直径不准等造成的误差。,3.德拜法的试样制备,首先,试样必须具有代表性;其次试样粉末

7、尺寸大小要适中,第三是试样粉末不能存在应力. 脆性材料可以用碾压或用研钵研磨的方法获取;对于塑性材料(如金属、合金等)可以用锉刀锉出碎屑粉末. 试样尺寸为0.4-0.85-10mm的圆柱样品。,制备方法有: (1)用细玻璃丝涂上胶水后,捻动玻璃丝粘结粉末。 (2)采用石英毛细管、玻璃毛细管来制备试样。将粉末填入石英毛细管或玻璃毛细管中即制成试样。 (3)用胶水将粉末调成糊状注入毛细管中,从一端挤出2-3mm长作为试样。,4.德拜法的实验参数选择,选择阳极靶和滤波片是获得清晰衍射花样的前提。 (1)选择阳极靶: 根据吸收规律,所选择的阳极靶产生的X射线不会被试样强烈地吸收,即Z靶 Z样或Z靶 Z

8、样。 实验中通常仅用靶材产生的K线条照射样品,必须滤掉K等其它特征射线。 选择哪种阳极靶的K系射线,一般遵循下面两个重要的原则。,( 1 )化学成分原则 避免入射 X 射线激发被测样品产生荧光辐射,从而大大加深底片的底影,甚至得不到衍射线。 1阳极靶的原子序数应低于或等于被研究物质中大量存在的最轻元素的原子序数。 Z 阳 Z 试 所用特征 X 射线的波长都大于试样中最轻元素的 K 吸收限波长,不会引起荧光辐射(见图)。,2允许阳极靶的原子序数高出试样一个单位: Z 阳= Z 试 +1 入射 X 射线中 K线恰好处于试样的吸收限K 内(见图) 由于 K 能量小,激发试样产生的荧光辐射不严重。,3

9、如果不能满足上述两项要求,可以选择原子序数远远大于被测样品中大量存在的最重元素原子序数的阳极靶,即 Z 阳 Z 试(见图),也可得到清晰的德拜照片。,L= 2R,L= 2R (2) 据布拉格方程: 2dsin=n,将为恒量。,(2)分辨能力的考虑 (使晶面间距相近的两条衍射线不致因太靠近而重叠在一起) 1定义:能将晶面间距很相近的两组晶面所产生的衍射线分开到怎样的程度。 2 分辨能力的计算 面间距差为d 的两种晶面,相应的线条距离若为L,则相机的分辨能力 F: F=L/(d/d) (1),微分得 2 dsin +2 dcos =0,将( 2 )、( 3 )代入( 1 )式得,可见,提高分辨能力

10、的措施是采用长波X射线和直径较大的相机,讨论: (1)R大,分辨本领越高,但R,曝光时间延长; (2)角大, 分辨本领越高. (3) 波长长, 分辨本领越高,条件允许情况下,尽量采用长波长。 (4)面间距大,分辨本领越高.,(2)滤波片的选择: 获得单色光,避免多色光产生复杂的多余衍射线条。滤波片的选择由阳极靶材确定。 *在确定了靶材后,选择滤波片的原则是: *当Z靶 40时,Z滤 = Z靶 - 1 *当Z靶 40时,Z滤 = Z靶 2,滤波片获得的单色光只是除K外其它射线强度相对很低的近似单色光。 获得单色光的方法除了滤波片以外,还可以采用单色器。 单色器实际上是具有一定晶面间距的晶体,通过

11、恰当的面间距选择和机构设计,可以使入射X射线中仅K产生衍射,其它射线全部被散射或吸收掉。 以K的衍射线作为入射束照射样品是真正的单色光。但是,单色器获得的单色光强度很低,实验中必须延长曝光时间或衍射线的接受时间。,(3)其它参数的选择 管电压: 靶元素的K系标识谱出现的最低电压为该元素的K系临界激发电压,当管电压为临界激发电压35倍时,标识谱与连续谱的强度比可达到最佳值,为选用电压范围. 管电流: 射线管的额定功率除以管电压即为许用最大管电流,工作时不能超过. 暴光时间: 由实验确定,变化范围较大.,5.德拜相的指数标定,在获得一张衍射花样的照片后,我们必须确定照片上每一条衍射线条的晶面指数,

12、这个工作就是德拜相的指标化。 进行德拜相的指数标定,首先得测量每一条衍射线的几何位置(2角)及其相对强度,然后根据测量结果标定每一条衍射线的晶面指数。,(1)衍射花样照片的测量与计算,1)角的测量与d值的计算在德拜法中,通过测量底片上对应衍射弧的弧对间距2L,并计算得到角。,偏装法2L与角的关系:若相机的半径为R,在低角度区,根据弧长的计算公式有: 2L=R4(rad) 换算成角度表示: 2L=R42/360,对高角度区2=180-2 =90- 相机直径57.3mm 相机直径114.6mm 得到角之后,可通过布拉格方程求得每条衍射线的d值。,衍射线条几何位置测量可以在专用的底片测量尺上进行,用

13、带游标的量片尺可以测得线对之间的距离2L,且精度可达0.02-0.1mm。 当采用114.6的德拜相机时,测量的衍射线弧对间距(2L)每毫米对应的2角为1; 若采用57.3的德拜相机时,测量的衍射线弧对间距(2L)每毫米对应的2角为2。 实际上由于底片伸缩、试样偏心、相机尺寸不准等因素的影响,真实相机尺寸应该加以修正。,德拜相机误差与修正 主要讨论两种主要误差:试样的吸收误差和底片伸缩误差. (1)试样的吸收误差 试样对射线的吸收将使衍射线偏离理论位置,必须加以考虑.对于金属材料吸收较强烈,使照射深度不超过0.02mm,可认为仅是样品表面受到照射. 入射线照射到半径为r的样品上,产生一个顶角为

14、4的衍射圆锥,在底片上记录的弧对平均理论距离为2L0(见下图).,X射线只能照射到样品的半个园柱表面,参与形成圆锥面的物质只是其中的一部分,并由园柱面的两根切线(包括入射线和衍射线)所限定.在底片上将形成有一定宽度的衍射线条. 由于样品吸收,衍射线弧对距离较理论值大,如测量弧对外缘距离2L外缘,可得到简单的关系:,2L外缘=2L0+2r *由此可以修正样品吸收引起的衍射线位置的误差.,(2)底片伸缩误差 理论的计算为:=2L90/2R 由于相机直径制造误差,或底片未紧贴相机内腔,或底片在显影定影及干燥时的收缩或伸长等,都将影响的测定结果. R的校正:偏装法有效周长C0修正2R C0=A+B=

15、2R 2L的校正:采用经吸收校正:2L0= 2L外缘-2r计算 =2L090/C0,德拜相衍射线弧对的强度:通常是相对强度,当要求精度不高时,这个相对强度常常是估计值,按很强(VS)、强(S)、中(M)、弱(W)和很弱(VW)分成5个级别。 精度要求较高时,则可以用黑度仪测量出每条衍射线弧对的黑度值,再求出其相对强度。 精度要求更高时,强度的测量需要依靠X射线衍射仪来完成。,(2)衍射花样标定,完成上述测量后,我们可以获得衍射花样中每条线对对应的2角,根据布拉格方程可以求出产生衍射的晶面面间距d。 如果样品晶体结构是已知的,则可以立即标定每个线对的晶面指数; 如果晶体结构是未知的,则需要参考试

16、样的化学成分、加工工艺过程等进行尝试标定。 在七大晶系中,立方晶体的衍射花样指标化相对简单,其它晶系指标化都较复杂。本节仅介绍立方晶系指标化的方法.,立方晶体的面间距公式为: 将上式代入布拉格方程有:,(3)立方晶体衍射花样标定,式中,2/4a2对于同一物质的同一衍射花样中的各条衍射线是相同的,所以是常数。 衍射花样中的各条线对的晶面指数平方和(h2+k2+l2)与sin2是一一对应的。令N = h2+k2+l2,则有: Sin21:sin22:sin23:sin2n = N1:N2:N3:Nn 根据立方晶系的消光规律(表3-1),不同的结构消光规律不同,因而N值的序列规律就不一样。我们可以根

17、据测得的值,计算出: sin21/ sin21,sin22/sin21,sin23/sin21得到一个序列,然后与表3-1对比,就可以确定衍射物质是哪种立方结构。,幻灯片 27,表3-1. 立方晶系点阵消光规律,back,(4)实际标定工作,(1)对各弧对进行标号:从低角度区起,按递增的顺序标记为1-1,2-2,3-3等. (2)测量有效周长C0:在高低角区分别选出一个弧对,按图进行测量,计算出C0,()测量并计算弧对间距: 对于低角度线条,只要测得弧线外缘距离,按2L外缘=2Lo+2r就可以计算出真实2Lo. 对于高角度线条,如5-5,测量2L5有困难,可以改测2L5,再根据有效周长计算2L

18、5=C0- 2L5,再进行吸收修正 ()计算系列 ()计算d:布拉格方程 ()估计各线条的相对 强度I/I,I-最强 线,I任一线条强度,()查卡片,根据得到的d系列与I系列,对照物质的标准卡片,如果两项均与某卡片很好的符合,则该卡片物质即为待定物质其中d系列为主要依据 ()标注衍射线指数,判别物质的点阵类型 ()计算点阵参数, 4-2 X射线衍射仪法,X射线衍射仪是广泛使用的X射线衍射装置。1913年布拉格父子设计的X射线衍射装置是衍射仪的早期雏形,经过近百年的演变发展,今天的衍射仪图如下。 X射线衍射仪的主要组成部分有X射线衍射发生装置、测角仪、辐射探测器和测量系统,附件包括计算机、打印机

19、等。,日本理学D/max2000PC标准型全自动射线衍射仪。1. 粉末样品的物相定性与定量分析 2. 计算结晶化度、晶粒大小 3. 晶系、晶粒大小与畸变 4. 薄膜样品的物相分析 5. 织构,应力分析 6. 小角散射与粒径分布 9. 高温、超高温、低温、超低温、原位反应、温湿度、充放电、强磁场等在线分析,*丹东方圆仪器有限公司: 产品型号:DX-1000/DX-2000/DX-2500 DX系列 X射线衍射仪. *国产衍射仪中唯一通过国家技术监督局认证的产品.,*XPertPROX射线衍射仪为欧洲帕纳科公司最新产品, *可满足由普通相分析到薄膜测定,高分辨分析,微区测定,应力,织构,非环境下动

20、态研究,微量相测定等不同领域要求。,back,衍射仪记录花样与德拜法有很大区别: (1)衍射仪用辐射探测器接收X射线,德拜法用底片感光; (2)衍射仪试样是平板状,德拜法试样是细丝。 (3)衍射仪法中辐射探测器沿测角仪圆转动,逐一接收衍射;德拜法中底片是同时接收衍射。 相比之下,衍射仪法使用更方便,自动化程度高,尤其是与计算机结合,使得衍射仪在强度测量、花样标定和物相分析等方面具有更好的性能。,X射线源,1.测角仪 (1)结构,1、样品台H, 可围绕垂于图面的轴旋转。 2、C为平板试样。平板状粉末多晶样品安放在样品台H上,并保证试样被照射的表面与O轴线严格重合。 3、S为X射线光源,A为狭缝(

21、为获得平行的 X 射线) 。,4、G计数管,B狭缝。试样产生的衍射线正好能聚焦并进入计数管中。计数管可将 X 射线的强弱情况转化为电信号,通过计数率仪将信号记录。 5、测角仪台E可绕O轴转动,H转动角时,E转动2角。即工作时,探测器与试样同时转动,角速度为2:1的比例关系。 6、2可以从刻度R读出。,狭缝光阑:发散狭缝、防散射狭缝、接收狭缝滤波片 主要用于控制X射线的在水平方向的发散。,梭拉光阑:由一组水平排列的金属薄片组成, 用于控制X射线在垂直方向的发散。,滤掉K射线,让K射线通过,1.测角仪 (2)衍射几何,衍射几何解决的问题是: 满足布拉格方程反射条件. 满足衍射线的聚焦条件. 当一束

22、X射线从S照射到试样上的A、O、B三点,它们的同一HKL的衍射线都聚焦到探测器F。圆周角SAF = SOF=SBF=-2。,*设测角仪圆的半径为R,聚焦圆半径为r,根据衍射几何关系,求得聚焦圆半径r与测角仪圆半径R的关系: r = R/2sin *测角仪圆的半径R固定不变的,聚焦圆半径r则随的改变而变化。当0,r ;90,r rmin = R/2。说明衍射仪在工作过程中,聚焦圆半径r随的增加而逐渐减小到R/2,是时刻变化的。,S、F是固定在测角仪圆同一圆周上的,若要S、F同时满足落在聚焦圆的圆周上,只有试样的曲率半径随角的变化而变化。这在实验中是难以做到的。 通常试样是平板状,当聚焦圆半径r试

23、样的被照射面积时,可以近似满足聚焦条件。完全满足聚焦条件的只有O点位置,其它地方X射线能量分散在一定的宽度范围内,只要宽度不太大,应用中是容许的。,测角仪(3)光路布置,X射线经线状焦点S发出,为了限制X射线的发散,在照射路径中加入S1梭拉光栏限制X射线在高度方向的发散,加入DS发散狭缝光栏限制X射线的照射宽度。,经过二道光栏限制,入射X射线仅照射到试样区域,试样以外均被光栏遮挡。,试样产生的衍射线也会发散,同样在试样到探测器的光路中也设置防散射光栏、梭拉光栏S2和接收狭缝光栏RS,仅让聚焦照向探测器的衍射线进入探测器,其余杂散射线均被光栏遮挡。,测角仪工作原理,* 测角仪在工作时,X射线从射

24、线管发出,经一系列狭缝后,照射在样品上产生衍射。计数器围绕测角仪的轴在测角仪圆上运动,记录衍射线,其旋转的角度即2。与此同时,样品台也* 围绕测角仪的轴旋转,转速为计数器转速的1/2。为什么?,为了能增大衍射强度,衍射仪法中采用的是平板式样品,以便使试样被X射线照射的面积较大。这里的关键:* 一方面试样要满足布拉格方程的反射条件。* 另一方面还要满足衍射线的聚焦条件,使整个试样上产生的X衍射线均能被计数器所接收。,2.探测器,X射线衍射仪可用的辐射探测器有正比计数器 盖革管、闪烁计数器、Si(Li)半导体探测 器、位敏探测器等,其中常用的是正比计数 器和闪烁计数器。,(1)正比计数器,正比计数

25、器是由金属圆筒(阴极)与位于圆筒轴线的金属丝(阳极)组成(详细参阅资料)。 X射线强度越高,输出电流越大,脉冲峰值与X射线光子能量成正比,所以正比计数器可靠地测定X射线强度。,闪烁计数器是利用X射线作用在某些物质(如磷光晶体)上产生可见荧光,并通过光电倍增管来接收的辐射探测器.首先将接收到的X射线光子转变为可见光光子,再转变为电子,然后形成电脉冲而进行计数的。其结构如图所示。 它主要由闪烁体和光电倍增管两部分组成。,(2)闪烁计数器,闪烁体是一种在受到X射线光子轰击时能够发出可见光荧光的晶体,最常用的是用铊活化的碘化钠Nal(TI)单晶体。 光电倍增管的作用则是将可见光转变为电脉冲。,近年来一

26、些高性能衍射仪采用固体探测器和阵列探测器。 固体探测器,也称为半导体探测器,采用半导体原理与技术,研制的锂漂移硅Si(Li)或锂漂移锗Ge(Li)固体探测器,固体探测器能量分辨率好,X光子产生的电子数多. 固体探测器是单点探测器,也就是说,在某一时候,它只能测定一个方向上的衍射强度。如果要测不止一个方向上的衍射强度,就要作扫描,即要一个点一个点地测,扫描法是比较费时间。,现已发展出一些一维的(线型)和二维(面型)阵列探测器来满足此类快速、同时多点测量的实验要求. 阵列探测器就是将许多小尺寸(如50m)的固体探测器规律排列在一条直线上或一个平面上,构成线型或平面型阵列式探测器。阵列探测器一般用硅

27、二极管制作。 这种一维的(线型)或二维的(面型)阵列探测器,既能同时分别记录到达不同位置上的X射线的能量和数量,又能按位置输出到达的X射线强度的探测器。阵列探测器不但能量分辨率好,灵敏度高,且大大提高探测器的扫描速度,特别适用于X射线衍射原位分析。,3、X射线检测记录装置 这一装置的作用是把从计数管输送来的脉冲信号进行适当的处理,并将结果加以显示或记录。 由一系列集成电路或晶体管电路及有关的仪器组成。,4. 试样的制备,与照相法的粉末试样制备一样,试样中晶体微粒的线性大小以在10-3mm数量级为宜,对无机非金属样品,可以将它们放在玛瑙研钵中研细至用手指搓摸无颗粒感时即可。金属或合金试样用锉刀挫

28、成粉末。所需的样品量比照相法要多,大约在0.5-1克左右。 与照相法不同的是在粉晶衍射仅技术中通常都采用平板状样品。样品板为一表面平整光滑的矩形玻璃板,其上开有一个矩形的窗孔或不穿透的凹槽。,制样的方法:1) 正压法:将样品粉末填入样品板的窗孔或凹槽内,捣实并适当压紧,然后将高出样品极表面的多余部分用专用抹刀括去即可。制作时一般不需胶,只要样品粉末足够细,压紧适度,粉末即不会掉下。这种制样法制样简单,所需样品少,但容易产生样品的择优取向。 2) 背压法:使用带窗孔的样品板,制样时可使样品板的正面朝下,其下垫置一块表面平整光滑的厚玻璃板,装入粉末,用刀尖将粉末捣实,再经适当压紧后即成。这种方法所

29、需的样品数量较多。也会产生一定的择优取向。,3) NBS法:美国国家标准局(NBS)1971年提出的制样方法,以避免样品的择尤取向。 样品板上所开的矩形槽一直延至左侧边缘。装样时用一平玻片盖于样品板表面上,用夹子把两者夹住,在两者之间形成一段空心墙。然后使样品板侧向竖立,让样品粉末自由落下而装入矩形孔所形成的空心墙内。最后放平样品板,小心移去其上所复盖的玻片,样品即可使用。 这种方法能较好的消除择优取向,但实际中不易操作。,4.特殊试样的制备方法: 当样品很少时,可将粉末和胶调匀涂在平玻片上制成。 对一些多晶质的固体样品,如果其中的晶粒足够细,也可不必研磨成粉末。只要切磨出一个平整的面,且样品

30、的大小合适即可。如一些金属块、陶瓷片。,2、制样中应注意的问题 样品粉末的粗细:样品的粗细对衍射峰的强度有很大的影响。要使样品晶粒的平均粒径在5左右,以保证有足够的晶粒参与衍射。 样品的择优取向:具有片状或柱状完全解理的样品,其粉末一般都呈细片状或细条状,在制作样品过程中易于形成择优取向,从而引起各衍射峰之间的相对强度发生明显变化,有的甚至是成倍地变化。 对粉末进行长时间(例如达半小时)的研磨,使之尽量细碎;制样时尽量轻压,或采用上述NBS的装样方法;必要时还可在样品粉末中掺和等体积的细粒硅胶。这些措施都能有助于减少择优取向。,1、计数测量方法1)连续扫描方式(也称叠扫) 计数器在测角仪上由2

31、角接近0的低角度向高角度方向连续进行扫描(也有从高角度往低角度扫描)。与此同时,测角仪将2角度信号和计数器记录的强度信号传送给长图记录仪将其记录下来形成如图的曲线。包括了2角和衍射强度两种信息。比起照相法来说,这些信息较直观,且容易度量。 连续扫描方式是最为常用的测量方式。其扫描的角度范围和扫描的速度可根据实际的需要而定。,4.4 实验方法,2)阶梯扫描方式或步进扫描方式计数器转到一定的2角位置固定不动,通过定标器,采取定时计数法或定数计时法,测出计数率的数值。脉冲数目可以从定标器的数值显示装置上直接读出,或由长图记录仪画现图形。然后将计数器转动一个很小的角度(一般转 0.01),重复上述测量

32、,最终得到曲线。 该方式用于对已知衍射峰强度的精确测定。所用的时间比连续扫描方式要长的多。一般不常用。,2、衍射数据的测量,1)衍射峰2角的测量 在强度分布图上,每一条衍射线都表现为一个高出背景的衍射峰。它一般具有一定的宽度且两边往往不对称或不完全对称。 测定它们的2位置可有多种方法:,A、峰顶法: 以衍射峰的峰顶位置 作为衍射峰的2位置。,B、交点法: 在衍射峰两翼最近 于直线的位置各引 一条延长线,以它 们的交点的位置作 衍射峰的2位置。,C、中点法: 以衍射峰的半高宽 的中点作为衍射峰 2位置。 以上方法中以峰顶法最为简便,但重复性不好。中点法重复性较好。一般情况下,多采用峰顶法。,2)

33、衍射强度的测量绝对强度:由定标器所测得的计数率,单位为cps,即每秒多少个计数。相对强度:以最强峰的强度作为100,然后与其他各个衍射峰进行对比计算。衍射峰强度的测量方法有各种不同方法:,A、峰高强度:以减去背景后的峰顶高度代表整个衍射峰的强度。 具体的作法:在两个峰脚之间作一条直线,从它以上的峰高作为衍射峰的强度 优点:简便 缺点:所测得的峰高,受实验条件的影响相当大。 在一般的物相定性分析工作中,多采用峰高强度。,B、积分强度:也称累积强度。以整个衍射峰在背景线以上部分的面积作为峰的强度。 优点:尽管峰的高度和形状可随实验条件的不同而变化,但峰的面积却比较稳定。因此,在诸如物相定量分析等要求强度尽可能精确的情况下,都采用积分强度。 缺点:麻烦,用求积仪或透明方格纸计数测量峰的面积,现在可用计算机测量,3、实验参数的选择 1)阳极靶的选择 阳极靶的选择原则是使阳极靶所产生的特征X射线不激发试样元素的荧光X射线。一般原则是Z靶Z样 或Z靶Z样。切记当阳极靶的元素的原子序数大2-3时,激发荧光X射线的现象最为严重。 实际工作中最常用的X射线管是Cu靶。其次是Fe和Co。Cu靶适用于除Co、Fe、M

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论