【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，一個(gè)晶胞對(duì) X射線(xiàn)的散射強(qiáng)度就相當(dāng)于一個(gè)原子對(duì) X射線(xiàn)的散射強(qiáng)度。 ? 復(fù)雜點(diǎn)陣的衍射 ， 在某些特殊情況下 ， 一些方向的布拉格衍射可能會(huì)消失 。 復(fù)雜點(diǎn)陣必須考慮結(jié)構(gòu)因子 。 晶胞 衍射強(qiáng)度 ABC AB BAC CDDEEF F晶胞 衍射強(qiáng)度 OA = rj = Xj a + Yjb + Zj c d = rj?S r j?S = r j?(S j S 0) fj= (2?/??dj = 2? r j?(S j S 0)/?= 2? r j?rhkl A S S S 0 S 0 O r 1 q q 結(jié)構(gòu)因子 一個(gè)晶胞對(duì) X射線(xiàn)的散射振幅 ： jinjjeb efAAf???1ebH KL AAF ??幅一個(gè)電子的相干散射振幅一個(gè)晶胞的相干散射振eb IFI2?結(jié)構(gòu)因子 efF jinj jH K Lf???1 ? ?????????njLZKYHXijiniiH K LjjjnefefefefF122121???? ?S 0S12r 2fjf jf j e if jiO A = ifj cosfjB = if j s in f jfjf1 =0f 1f 2f 3f 4f3f2f4結(jié)構(gòu)因子 ? 確定各種布拉菲點(diǎn)陣晶體的系統(tǒng)消光規(guī)律 ? 點(diǎn)陣消光 ? 結(jié)構(gòu)消光 結(jié)構(gòu)因子 金剛石立方 1． 奇偶混雜 ， F=0 2． 全奇 ， F2=32f2 3． 全偶且 H+K+L=4n， F2=64f2 4 ． 全偶且 H+K+L?4n， F=0 結(jié)構(gòu)因子 密堆六方 1． H+2K=3n ,L=奇數(shù) ， F=0 2． H+2K=3n ,L=奇數(shù) ， F2=4f2 3． H+2K=3n ?1,L=奇數(shù) ， F2=3f2 4 ． H+2K=3n ?1,L=偶數(shù)， F2=f2 小晶體散射 ? 理想情況下，即晶體是理想的，入射 X射線(xiàn)是完全平行與嚴(yán)格單色化時(shí)，衍射峰為一條直線(xiàn)。但在實(shí)際情況下，衍射峰有一定寬度，即當(dāng)入射線(xiàn)與精確布拉格角有一微小偏差時(shí)，也能產(chǎn)生一定強(qiáng)度的衍射線(xiàn)。且晶體越小，衍射峰寬度越大。 ? 干涉函數(shù) 小晶體散射 B L? ? ? qc o sI2 qI2 qB小晶體衍射積分強(qiáng)度 FVII h k lc e l leg r a i nV 2232s i nD??q?參加衍射的晶粒數(shù)目對(duì)積分強(qiáng)度的影響 Dqr e f l e c t i o ns p h e r er e c i p r o c a ls p h e r eO39。 O*?q qq?qq? D?D?2co sr4r * ))(90s i n (*)(22*)(?r多重性因子 等同晶面 (晶面指數(shù)類(lèi)似，晶面間距相等 )，衍射角都相同，衍射線(xiàn)都重疊在一個(gè)衍射圓環(huán)上。 多重性因子 P 單位弧長(zhǎng)的衍射影響 ? 對(duì)粉末法 VPPVVVFVIFVII h k lh k lc e l lec e l lec i r c l e223223s i n412co s2s i n qqq?? ???D?D?角因子 qqqc o ss i n2c o s122??包括偏振因數(shù)和洛倫茲因數(shù) qqqqqco ss i n412s i n1co s2s i n12 ????0 45 90q??????????Roluntz factor吸收因子 ? 圓柱試樣 A(q)與樣品半徑及衍射角有關(guān) ? 平板試樣 A=1/m 與衍射角無(wú)關(guān)，僅與樣品線(xiàn)吸收系數(shù)有關(guān) 溫度因子 e2M T越高， M越大， e2M越小，當(dāng) T一定時(shí)， 越大，M越大， e2M越小。 ? ??qccf222 s i n416 ??????? ????kmhMa多晶體衍射的積分強(qiáng)度公式 ? ? eAFPVVcmeRII Mh k lc e l l22 coss i n2cos132 22222 230??????????? qqqq??? ? e MAF h klPI r el a t i ve 2co ss i n 22co s 212 ??? qqqq多晶體衍射方法 德拜花樣的厄瓦爾多圖解 ? 用單色光照射多晶樣品 ， ? 用照相底片記錄衍射花樣 圖 6－ 1 ? 樣品～ 103mm， ? 照射體積～ 1mm3 ? d ? ?/2 ?? 39。? ? ?? ? ?? ? ?re flec tio nsp h e rere c ip ro c a l sp h e re德拜相機(jī) ? 德拜相機(jī) 直徑 or 試樣的制備 ? 多晶或粉末樣品 底片安裝法 ? 正裝法 低角 高角UKU5 439。39。 2 39。 139。 21 3 4 5339。2 q 2 qU KU底片安裝法 ? 反裝法 高角 低角139。 2 39。 339。 439。 539。 45 3 2 12 q 2 qVV底片安裝法 ? 偏裝法 184。 高角 181。 低角SW439。 339。 3 4 539。 2 39。 139。 1 22 q2 q 2 qWS靶材 ? 化學(xué)成分： Za ? Zsp, Za = Zsp + 1 ? 分辨能力：波長(zhǎng)越長(zhǎng)，分辨本領(lǐng)越高 ? 如需衍射線(xiàn)條多，應(yīng)采用短波長(zhǎng) 濾波 ? Z靶 ? 40, Z靶 = Z濾 + 1 ? Z靶 ?40， Z靶 = Z濾 + 2 攝照參數(shù)的選擇 ? 管壓 V ～ 35 Vk. ? 管流 ? 攝照時(shí)間 與試樣、 X射線(xiàn)源、相機(jī)、底片等有關(guān) 衍射花樣的測(cè)量與計(jì)算 ?f?f? q? qR2 L424242?????RLRLRLqqq誤差及其修正 ? 試樣吸收誤差 2Lout = 2L0 + 2r 2L0 =2Lout 2r 吸收還會(huì)造成低角衍射線(xiàn)分裂 ?qfi l m2L 0b2L outr誤差及其修正 ? 底片收縮誤差 A?A?3 6 042 0?q?CLe f fCeff = A + B q = (90?/Ceff)2L0 = K? 2L0 德拜相機(jī)的分辨本領(lǐng) f= DL/(Dd/d) ?f?f? q? qR2 LqqqD?D???RLRLRL2242德拜相機(jī)的分辨本領(lǐng) ? ? 2242???ndnR??q??qqqqqq?qqD?????????D???DD??DD??D??Ddndnddct gddddddn221s i ns i n1s i n2co s222德拜相機(jī)的分辨本領(lǐng) ? R越大，分辨本領(lǐng)越高 ? 衍射角越大，分辨本領(lǐng)越高 ? 波長(zhǎng)越長(zhǎng)，分辨本領(lǐng)越高 ? 晶面間距越小，分辨本領(lǐng)越高 ddtg D?D qq衍射花樣指數(shù)標(biāo)定 ? 立方晶系 2L?q ?d 衍射花樣指數(shù)標(biāo)定 步驟： 1. 將衍射弧對(duì)由低角到高角標(biāo)號(hào) 2. 計(jì)算有效周長(zhǎng) 3. 測(cè)量各弧對(duì)長(zhǎng)度 4. 計(jì)算衍射角 q ?? 計(jì)算晶面間距 d 6. 如進(jìn)行物相鑒定還需測(cè)量各衍射線(xiàn)強(qiáng)度比并查衍射卡片 7. 由 sin2q值順序比 計(jì)算 N值 Na 222 4s i n ?q ?衍射花樣指數(shù)標(biāo)定 8. 根據(jù) N規(guī)律確定晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型及各衍射線(xiàn)（即相應(yīng)晶面）的干涉指數(shù)（ N = H2 + K2 + L2 ） 簡(jiǎn)單 1 : 2 : 3 : 4 : 5 : 6 : 8 : 9 : 10 : 11...... 體心 2 : 4 : 6 : 8 : 10 : 12 : 14 : 16 : 18...... 面心 3 : 4 : 8 : 11 : 12 : 16 : 19 : 20 : 24...... 金剛石 3 : 8 : 11 : 16 : 19 : 24 : 27...... 從此還可看出前后項(xiàng)差值的規(guī)律 : 簡(jiǎn)單 1,1,1,1,1,2,1,1,1,1...... 體心 1,1,1,1,1,1,1,1,1...... 面心 1,4,3,1,4,3,1...... 金剛石 5,3,5,3,5...... 衍射花樣指數(shù)標(biāo)定 9. 計(jì)算點(diǎn)陣常數(shù) LKHda 222 ???X射線(xiàn)衍射儀 組成： X射線(xiàn)發(fā)生器、測(cè)角儀、輻射檢測(cè)計(jì)等 X射線(xiàn)測(cè)角儀是衍射儀的核心部件。 R=185mm, 2q?????~????? 測(cè)角儀 qq?s i n2/2c o s2RrrR?????????C 1C22q? 2 q?12焦點(diǎn)晶體Rrq輻射探測(cè)器 ? 正比記數(shù)器 工作電壓 600~900V， 氣體放大作用 正比記數(shù)器所給出的脈沖大小和所吸收的 X射線(xiàn)光子能量成正比，反應(yīng)快，基本沒(méi)有計(jì)數(shù)損失。缺點(diǎn)是輸出電壓小，對(duì)溫度較敏感。 輻射探測(cè)器 ? 閃爍記數(shù)器 給出的脈沖大小和所吸收的 X射線(xiàn)光子能量成正比，反應(yīng)快，基本沒(méi)有計(jì)數(shù)損失。缺點(diǎn)是背底脈沖過(guò)高，對(duì)溫度較敏感。 輻射測(cè)量電路 ? 脈沖高度分析器 采用脈沖高度分析器可使 X射線(xiàn)基本成為單色，提高峰背比 輻射測(cè)量電路 ? 定標(biāo)器 定標(biāo)器是把從脈沖高度分析器或計(jì)數(shù)器來(lái)的脈沖加以計(jì)數(shù)的電子儀器。用定標(biāo)器測(cè)量平均脈沖速率有兩種工作方式：定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)。根據(jù)概率分析計(jì)數(shù)誤差與所測(cè)的總脈沖數(shù)有關(guān) EN ? 1/(N1/2)。 因此進(jìn)行精確測(cè)定時(shí)最好使用定數(shù)計(jì)時(shí)。定標(biāo)器分辨能力可達(dá) 1ms，具有較高的計(jì)數(shù)精確度，可用于強(qiáng)度的精確測(cè)定。 輻射測(cè)量電路 ? 計(jì)數(shù)率儀 計(jì)數(shù)率儀是一種直接連續(xù)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)的儀器。它是衍射工作中常用的工作形式。其關(guān)鍵部分是一個(gè) RC電路，它能將單位時(shí)間內(nèi)輸入的平均脈沖數(shù)變換成平均電流或平均電壓。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須正確選用時(shí)間常數(shù)。 X射線(xiàn)衍射儀測(cè)量 ? 連續(xù)測(cè)量 衍射圖上可直接看出衍射線(xiàn)的峰位、線(xiàn)形和強(qiáng)度。各衍射線(xiàn)的積累強(qiáng)度用衍射峰下所包圍的面積來(lái)代表。優(yōu)點(diǎn)是快速而方便，但衍射峰峰位會(huì)移動(dòng)，分辨力低，易畸變。 ? 跳躍掃描 無(wú)峰區(qū)快速掃描，有峰區(qū)慢速掃描 ? 步進(jìn)掃描（階梯掃描） 探測(cè)器以一定步長(zhǎng)移動(dòng)，每移一步停留一段時(shí)間，對(duì)衍射峰強(qiáng)度進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量。衍射峰峰位正確，分辨力高，精確度高。 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇 ? 樣品 ? 輻照 ? 狹縫寬度 ? 掃描速度 ? 時(shí)間常數(shù) ? 走紙速度 衍射線(xiàn)峰位的確定 ? 峰頂法 ? 切線(xiàn)法 ? 半高寬峰頂法 ? 7/8高度法 ? 中線(xiàn)連線(xiàn)法 ? 拋物線(xiàn)擬和法 ? 重心法 物相分析 物相分析 ? 定性分析 ? 定量分析 定性分析 ? 基本原理及歷史簡(jiǎn)介 根據(jù)衍射線(xiàn)的角度、強(qiáng)度進(jìn)行標(biāo)定、計(jì)算來(lái)確定物相 ? 卡片 ? 索引 字母索引 數(shù)字索引（哈那瓦特法） 芬克索引 定性相分析程序 ? 粉末衍射圖的獲得：樣品、輻照 ? 衍射線(xiàn) d值的測(cè)量：盡可能精確 ? 衍射線(xiàn)相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量 ? 查閱索引 一般知道物質(zhì)名稱(chēng)查字母索引，衍射線(xiàn)條不多，強(qiáng)度較準(zhǔn)確查數(shù)字索引，衍射線(xiàn)條多，強(qiáng)度不太準(zhǔn)