點陣參數(shù)測定與晶體結構分析(編輯修改稿)
2025-06-15 03:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用的是平面試樣 ， 入射光束又有一定的發(fā)散度 。 所以 ， 除試樣的中心點外 ， 其它各點的衍射線均將有所偏離 。 當水平發(fā)散角 ε很小時 (≤1o)，可以估計出其誤差的大小 因此，當 2θ趨近于 180186。時，此誤差趨近于零。 ? ? 24c o t 22 ???? dd 晶粒大小誤差 在實際衍射儀測試中 ， 試樣照射面積約 1cm2。起衍射作用的深度視吸收系數(shù)而定 ， 一般為微米到幾十微米 。 因而 X光實際照射的體積并不大 。 如果晶粒度過粗 ， 會使同時參加衍射的晶粒數(shù)過少 ， 個別體積稍大并產(chǎn)生衍射的晶粒 ， 其空間取向?qū)Ψ逦挥忻黠@的影響 。 一般用作衍射分析的粉末試樣 ， 常以 325目為準 。 但 325目篩網(wǎng)的孔徑近 40μm， 因而還是不夠細 。 試樣吸收誤差 試樣吸收誤差 ， 也稱透明度誤差 。 通常 ， 只有當 X光僅在試樣表面產(chǎn)生衍射時 ， 測量值才是正確的 。 但實際上 ， 由于 X光具有一定的穿透能力 ，即試樣內(nèi)部也有衍射 ， 相當于存在一個永遠為正值的偏離軸心距離 ， 使實測的衍射角偏小 。 這類誤差為 式中 μ為線吸收系數(shù) ， R聚焦圓半徑 。 可見 ， 當2θ趨近于 180186。時誤差趨近于零 。 ? ?Rdd ?? 2c o s 2??其它誤差 除測角儀及試樣本身所引起的誤差外 ， 還包括其它引起誤差的因素 ， 例如角因子偏差 、 定峰誤差 、 溫度變化 、 X射線折射及特征輻射非單色等因素 。 角因子偏差 角因子包括了衍射的空間幾何效應 ， 對衍射線的線形產(chǎn)生一定影響 。 對于寬化的衍射線 ，此效應更為明顯 。 校正此誤差的方法是：用階梯掃描法測得一條衍射線 ， 把衍射線上各點計數(shù)強度除以該點的角因子 ， 即得到一條校正后的衍射線 ， 利用它計算衍射線位角 。 定峰誤差 利用上述角因子校正后的衍射線來計算衍射線位角 ， 實際上是確定衍射峰位角 2θ值 ， 確定衍射峰位的誤差 (定峰誤差 )， 直接影響點陣參數(shù)的測量結果 。 為確保定峰的精度 ， 可采用半高寬中點及頂部拋物線等定峰方法 。 溫度變化誤差 溫度變化可引起點陣參數(shù)的變化 ， 從而造成誤差 。 1 X射線折射誤差 通常 X射線的折射率極小 ， 但在做精確測定點陣參數(shù)時 ， 有時也要考慮這一因素 。 1 特征輻射非單色誤差 如果衍射譜線中包括 Kα1與 Kα2雙線成分 ， 在確定衍射峰位之前必須將 Kα2線從總譜線中分離出去 ， 這樣就可以消除該因素的影響 。 但即使采用純 Kα1特征輻射 ， 也并非是絕對單色的輻射線 ， 而是有一定的波譜分布 。 以上論述了衍射儀法的一些常見重要誤差 ，實際它們可細分為 30余項 。 歸類則分為儀器固有誤差 、 準直誤差 、 衍射幾何誤差 、 測量誤差 、 物理誤差 、 交互作用誤差 、 外推殘余誤差以及波長值誤差等 。 衍射分析工作性質(zhì)不同 ， 所著重考慮的誤差項目也不同 。 三 、 消除系統(tǒng)誤差方法 任何實驗誤差都包括隨機誤差和系統(tǒng)誤差兩大類 ， 采用多次重復測量并取平均的方法 ， 能夠消除隨機誤差 ， 但卻不能消除系統(tǒng)誤差 。 如果對結果精確度要求不是太高 ， 可利用高角衍射線直接計算試樣的點陣參數(shù) 。 為了獲得精確的點陣參數(shù) ， 則必須消除有關的系統(tǒng)誤差 ， 可分別采用內(nèi)標法或數(shù)據(jù)處理法 。 內(nèi)標法 內(nèi)標法就是利用一種已知點陣參數(shù)的物質(zhì)(內(nèi)標樣品 )來標定衍射譜線 。 一般選 Si 或 SiO2 粉末作為內(nèi)標樣品 ， 如果被測試樣點陣參數(shù)較大 ， 可選 As2O3 粉末 。 當被測試樣是粉末時 ， 直接將標樣與待測試樣均勻混合即可 。 當試樣為塊狀時 ， 可將少量標樣粘附在試樣表面即可 。 利用 X射線衍射儀同時測量試樣與標樣衍射譜線 。 從實測衍射譜線上確定試樣 2θhkl 和已知 ds 的標樣 2θs ， 則被試樣晶面間距 dhkl 為 這樣 ， 根據(jù)已知 ds 和測量的 θs 及 θhkl ， 即可得到經(jīng)內(nèi)標修正后的試樣晶面間距 dhkl 值 。 ? ? sh k lsh k l dd s i ns i n ???2θs 2θhkl 也可利用多條譜線制作 ds～ (sinθhkl/sinθs) 標定直線 ， 利用最小二乘法求得斜率即 dhkl 值 。 內(nèi)標法使用方便可靠 ， 缺點是測量精度不可能超過標準物質(zhì)本身點陣參數(shù)
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