布魯克xrd X射線衍射儀?的工作原理解析
更新時(shí)間:2025-03-10瀏覽:26次
布魯克xrd X射線衍射儀是一種廣泛應(yīng)用于材料分析領(lǐng)域的高精度儀器,主要用于研究材料的晶體結(jié)構(gòu)、相分析和材料的物理化學(xué)性質(zhì)。X射線衍射技術(shù)基于X射線與物質(zhì)相互作用的原理,通過測量X射線在晶體樣品中的衍射模式,來推斷出晶體的結(jié)構(gòu)信息。
(1)X射線的產(chǎn)生
布魯克XRD儀器通常使用的是基于銅靶的X射線管。高電壓激發(fā)下,電子從陰極加速并撞擊陽極材料(通常是銅或鋁),在此過程中,電子與靶材原子發(fā)生相互作用,產(chǎn)生X射線。產(chǎn)生的X射線經(jīng)過適當(dāng)?shù)臑V光裝置后,射向待分析的樣品。
?。?)X射線的照射與衍射
X射線束照射到樣品表面時(shí),樣品中的晶體會(huì)根據(jù)布拉格定律產(chǎn)生衍射。在衍射過程中,X射線與晶體中的原子平面發(fā)生相互作用,發(fā)生反射和干涉。這些反射波根據(jù)晶體的不同平面以及晶體結(jié)構(gòu)的對稱性和排列方式,形成一系列衍射峰。

?。?)探測與分析
衍射后的X射線被探測器接收。布魯克XRD儀器通常采用的是高靈敏度的探測器,如光電倍增管(PMT)或硅平面探測器。探測器記錄衍射角度和衍射強(qiáng)度數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為衍射圖譜,衍射圖譜中的每一個(gè)衍射峰都與樣品的晶面間距相關(guān)。
通過分析這些衍射峰的位置、強(qiáng)度以及寬度,研究人員可以得到樣品的晶體結(jié)構(gòu)、晶體尺寸、相組成等信息。通過與已知的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,還可以進(jìn)行相識別,確定樣品的物相成分。
布魯克xrd X射線衍射儀通過X射線與晶體的相互作用,利用衍射原理分析材料的結(jié)構(gòu)特性,具有非常高的分析精度和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。其工作原理基于布拉格定律,通過照射X射線并分析衍射圖譜來提供關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)、相組成、晶體缺陷等方面的重要信息。