【正文】 te ability\error\detector\powder method\photograph method\diffraction design\index\revise\ ? 思考題： Xray衍射儀與照相法的優(yōu)缺點(diǎn)？ ? Xray衍射儀的結(jié)構(gòu)與測角儀的工作原理？ ? 粉末法試樣的制備方法？ ? 衍射花樣的指數(shù)化方法？ 主要內(nèi)容 ? 粉末法綜述 ? 粉末照相法 ? Xray衍射儀 ? 衍射儀的測量方法與實(shí)驗(yàn)參數(shù) ? 點(diǎn)陣常數(shù)的精確測定 41 粉末法綜述 ? 粉末法是由德國的 Debye和 Scherrer于 1916年提出的。 ? 要求：學(xué)習(xí)、掌握粉末法的試樣制備方法、照相法及衍射花樣指數(shù)化、Xray衍射儀的結(jié)構(gòu)、計(jì)算測量方法、點(diǎn)陣常數(shù)的精確測定、誤差的校正等。 ? 重點(diǎn)、難點(diǎn)：掌握粉末法的試樣制備方法、照相法及衍射花樣指數(shù)化、Xray衍射儀的結(jié)構(gòu)、計(jì)算測量方法、點(diǎn)陣常數(shù)的精確測定、誤差的校正。 ? 以單色 X射線為基礎(chǔ)，可提供晶體結(jié)構(gòu)的大多數(shù)信息。 ? 聚焦照相法：底片、試樣、 X射線源均位于圓周上。在粉末試樣中有相當(dāng)多個粉末顆粒，含有相當(dāng)多的 (hkl)晶面是隨顆粒一起在空間隨機(jī)分布。這樣設(shè)計(jì)的目的是當(dāng)相機(jī)直徑為 ，其周長為180mm，圓心角為 360176。 光闌的主要作用是限制入射線的不平行度和固定入射線的尺寸和位置，也稱為準(zhǔn)直管。根據(jù)在底片上測定的衍射線條的位置可以確定衍射角 θ，如果知道 λ的數(shù)值就可以推算產(chǎn)生本衍射線條的反射面的晶面間距。圓柱直徑一般為 。 ? 將粉末用膠水調(diào)好填入金屬毛細(xì)管中，然后用金屬細(xì)棒將粉末推出 23mm，作為攝照式樣，余下部分連同金屬毛細(xì)管一起作為支撐柱，以便往試樣臺上安裝。由于高角線有較高的分辨本領(lǐng)，有時(shí)能將雙線分開。 ? （ 3）偏裝法：具有反裝法的優(yōu)點(diǎn)，其外還可以直接由底片上測算出真實(shí)的圓周長，因此，消除了由于底片收縮、試樣偏心以及相機(jī)半徑不準(zhǔn)確所產(chǎn)生的誤差。 ? （ 3）曝光時(shí)間參數(shù)。 衍射花樣的測定和計(jì)算 ? 晶面間距、衍射角、強(qiáng)度 )(42 r a dRL ???? RL ?RL 4??2Θ 1 2Θ 1 2Θ2 2Θ 2 入射線 2L1 2L2 2Φ 2Φ R 試樣 德拜法衍射幾何 ? 當(dāng)相機(jī)直徑 2R=， θ=2L/2 ? 當(dāng)相機(jī)直徑 2R=， θ=2L/4 ? 背射區(qū) ? 當(dāng)相機(jī)直徑 2R=， θ=90176。把一張衍射花樣中的線條分為很強(qiáng)、強(qiáng)、中、弱、很弱等五級，也可以把最強(qiáng)的線條定為 100，余者則按強(qiáng)弱程度用百分?jǐn)?shù)來表示。 （ 2）方法 )(4s i n 222222lkha ??????? :::s i n:s i n:s i n 321322212 NNN????222 lkhN ???立方晶系 ? 在進(jìn)行指數(shù)化時(shí)，首先算出個衍射線條的 sin2θ順序列，然后對照，便可確定晶體結(jié)構(gòu)類型和推斷出個衍射線條的干涉指數(shù)。 （ 3） Ka、 Kβ 線的劃分 ? 根據(jù)布拉格方程： ? 入射線中 Kα的強(qiáng)度比 Kβ大 35倍，因此衍射花樣中 Kα的強(qiáng)度也要比 Kβ大得多，是鑒別 Kα、 Kβ的重要依據(jù)。 ddL ??? ????? RL 2?? t a n2 RddL ?????222 )(22s i n1s i n2?????ndnRR??????? 影響相機(jī)的分辨本領(lǐng)４個因素 ? １、相機(jī)半徑越大，分辨本領(lǐng)越高。 Both used for basic powder Diffraction. Philips XRD Philips X’Pert Philips High Resolution 4Circle Bruker 4Circle 43 Xray衍射儀 ? 一、衍射儀的構(gòu)造及幾何光學(xué) ? 照相與衍射儀的區(qū)別 : ? 照相法較原始，優(yōu)缺點(diǎn)：攝照時(shí)間長， 1020小時(shí)；衍射線強(qiáng)度靠照片的黑度來估計(jì)，準(zhǔn)確度不高；設(shè)備簡單，價(jià)格便宜，用試樣非常少（ 1mg），衍射儀至少要 ；可記錄晶體衍射的全部信息，需要迅速確定晶體取向、晶粒度等時(shí)尤為有效；試樣太重不便于用衍射儀時(shí)必不可少的。 由以下幾個機(jī)構(gòu)完成： ? Xray測角儀 解決聚焦和測量角度問題； ? 輻射探測儀 —解決記錄分析衍射線能量問題。對于粉末多晶體試樣，在任何方向總會有一些 (hkl)晶面滿足布拉格方程產(chǎn)生反射，而且反射是向四面八方的，但是，那些平行于試樣表面的 (hkl)晶面滿足入射角 =反射角 =θ的條件，此時(shí)反射線夾角為 ? ，正好為聚焦圓的圓周角，因?yàn)槲挥谕粓A弧上的圓周角相同，所以，位于試樣不同部位 M， O， N處平行于試樣表面的 (hkl)晶面，可以把各自的反射線會聚到 F點(diǎn)，達(dá)到聚焦的目的。 新問題 ? ①光源 S固定在機(jī)座上，與試樣 C的直線位置不變，而計(jì)數(shù)器 G和接受光闌 F在測角儀圓大圓周上移動，隨之聚焦圓半徑發(fā)生改變。 時(shí)，聚焦圓半徑等于測角儀圓半徑。 ? 為做到這一點(diǎn)，必須讓試樣表面與計(jì)數(shù)器保持一定的對應(yīng)關(guān)系，即當(dāng)計(jì)數(shù)器處于 2θ角的位置時(shí)，試樣表面與入射線的掠射角應(yīng)為 θ。 光路中心線所決定的平面稱為測角儀平面， 它與測角儀中心軸垂直 ? 狹縫光闌 a的作用是控制與測角儀平面平行方向的 Xray束的發(fā)散度。而在背反射區(qū)，試樣被照射的寬度增加，需要 34176。 ? 衍射線的相對積分強(qiáng)度與光闌縫隙無關(guān)，因?yàn)橛绊懷苌渚€強(qiáng)度的因素很多，如管電流，但是，一個因素變化后，所有衍射的積分強(qiáng)度都按相同比例變化。 ? 正比計(jì)數(shù)器 ? 蓋革計(jì)數(shù)器 ? 閃爍計(jì)數(shù)器 正比計(jì)數(shù)器 以氣體電離為基礎(chǔ) 。 ? 正比計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)非常迅速，它能分辨輸入速率高達(dá) 610/秒的分離脈沖。若Xray光子在計(jì)數(shù)器死時(shí)間內(nèi)進(jìn)入計(jì)數(shù)器，則這個光子就不能激起雪崩效應(yīng)，被漏計(jì)。當(dāng)其中某個電離室工作時(shí)，其余的等待工作，這樣可以將直線部分提高到1000脈沖 /秒以上。 晶體中吸收一個 Xray光子時(shí)，便在晶體上產(chǎn)生一個閃光。所以閃爍計(jì)數(shù)器的主要缺點(diǎn)是 本底脈沖過高 。 鋰漂移硅檢測器 ? 是原子固體探測器，通常表示為 Si(Li)檢測器。檢測器的表面對污染十分敏