【文章內(nèi)容簡介】 ，一個晶胞對 X射線的散射強度就相當于一個原子對 X射線的散射強度。 ? 復雜點陣的衍射 ， 在某些特殊情況下 ， 一些方向的布拉格衍射可能會消失 。 復雜點陣必須考慮結(jié)構(gòu)因子 。 晶胞 衍射強度 ABC AB BAC CDDEEF F晶胞 衍射強度 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 一個晶胞對 X射線的散射振幅 ： jinjjeb efAAf???1ebH KL AAF ??幅一個電子的相干散射振幅一個晶胞的相干散射振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 ? 確定各種布拉菲點陣晶體的系統(tǒng)消光規(guī)律 ? 點陣消光 ? 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射線是完全平行與嚴格單色化時，衍射峰為一條直線。但在實際情況下，衍射峰有一定寬度，即當入射線與精確布拉格角有一微小偏差時，也能產(chǎn)生一定強度的衍射線。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)目對積分強度的影響 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)類似，晶面間距相等 )，衍射角都相同，衍射線都重疊在一個衍射圓環(huán)上。 多重性因子 P 單位弧長的衍射影響 ? 對粉末法 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 ? 平板試樣 A=1/m 與衍射角無關，僅與樣品線吸收系數(shù)有關 溫度因子 e2M T越高， M越大， e2M越小，當 T一定時， 越大，M越大， e2M越小。 ? ??qccf222 s i n416 ??????? ????kmhMa多晶體衍射的積分強度公式 ? ? 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 ? 德拜相機 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 ? 化學成分： Za ? Zsp, Za = Zsp + 1 ? 分辨能力：波長越長，分辨本領越高 ? 如需衍射線條多，應采用短波長 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 ? 攝照時間 與試樣、 X射線源、相機、底片等有關 衍射花樣的測量與計算 ?f?f? q? qR2 L424242?????RLRLRLqqq誤差及其修正 ? 試樣吸收誤差 2Lout = 2L0 + 2r 2L0 =2Lout 2r 吸收還會造成低角衍射線分裂 ?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 德拜相機的分辨本領 f= DL/(Dd/d) ?f?f? q? qR2 LqqqD?D???RLRLRL2242德拜相機的分辨本領 ? ? 2242???ndnR??q??qqqqqq?qqD?????????D???DD??DD??D??Ddndnddct gddddddn221s i ns i n1s i n2co s222德拜相機的分辨本領 ? R越大，分辨本領越高 ? 衍射角越大，分辨本領越高 ? 波長越長，分辨本領越高 ? 晶面間距越小，分辨本領越高 ddtg D?D qq衍射花樣指數(shù)標定 ? 立方晶系 2L?q ?d 衍射花樣指數(shù)標定 步驟： 1. 將衍射弧對由低角到高角標號 2. 計算有效周長 3. 測量各弧對長度 4. 計算衍射角 q ?? 計算晶面間距 d 6. 如進行物相鑒定還需測量各衍射線強度比并查衍射卡片 7. 由 sin2q值順序比 計算 N值 Na 222 4s i n ?q ?衍射花樣指數(shù)標定 8. 根據(jù) N規(guī)律確定晶體結(jié)構(gòu)類型及各衍射線（即相應晶面）的干涉指數(shù)（ N = H2 + K2 + L2 ） 簡單 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差值的規(guī)律 : 簡單 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)標定 9. 計算點陣常數(shù) LKHda 222 ???X射線衍射儀 組成： X射線發(fā)生器、測角儀、輻射檢測計等 X射線測角儀是衍射儀的核心部件。 R=185mm, 2q?????~????? 測角儀 qq?s i n2/2c o s2RrrR?????????C 1C22q? 2 q?12焦點晶體Rrq輻射探測器 ? 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射線光子能量成正比，反應快，基本沒有計數(shù)損失。缺點是輸出電壓小，對溫度較敏感。 輻射探測器 ? 閃爍記數(shù)器 給出的脈沖大小和所吸收的 X射線光子能量成正比，反應快，基本沒有計數(shù)損失。缺點是背底脈沖過高，對溫度較敏感。 輻射測量電路 ? 脈沖高度分析器 采用脈沖高度分析器可使 X射線基本成為單色，提高峰背比 輻射測量電路 ? 定標器 定標器是把從脈沖高度分析器或計數(shù)器來的脈沖加以計數(shù)的電子儀器。用定標器測量平均脈沖速率有兩種工作方式：定時計數(shù)和定數(shù)計時。根據(jù)概率分析計數(shù)誤差與所測的總脈沖數(shù)有關 EN ? 1/(N1/2)。 因此進行精確測定時最好使用定數(shù)計時。定標器分辨能力可達 1ms，具有較高的計數(shù)精確度，可用于強度的精確測定。 輻射測量電路 ? 計數(shù)率儀 計數(shù)率儀是一種直接連續(xù)測量單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)的儀器。它是衍射工作中常用的工作形式。其關鍵部分是一個 RC電路，它能將單位時間內(nèi)輸入的平均脈沖數(shù)變換成平均電流或平均電壓。實驗時必須正確選用時間常數(shù)。 X射線衍射儀測量 ? 連續(xù)測量 衍射圖上可直接看出衍射線的峰位、線形和強度。各衍射線的積累強度用衍射峰下所包圍的面積來代表。優(yōu)點是快速而方便，但衍射峰峰位會移動，分辨力低，易畸變。 ? 跳躍掃描 無峰區(qū)快速掃描，有峰區(qū)慢速掃描 ? 步進掃描（階梯掃描） 探測器以一定步長移動，每移一步停留一段時間，對衍射峰強度進行逐點測量。衍射峰峰位正確，分辨力高，精確度高。 實驗參數(shù)的選擇 ? 樣品 ? 輻照 ? 狹縫寬度 ? 掃描速度 ? 時間常數(shù) ? 走紙速度 衍射線峰位的確定 ? 峰頂法 ? 切線法 ? 半高寬峰頂法 ? 7/8高度法 ? 中線連線法 ? 拋物線擬和法 ? 重心法 物相分析 物相分析 ? 定性分析 ? 定量分析 定性分析 ? 基本原理及歷史簡介 根據(jù)衍射線的角度、強度進行標定、計算來確定物相 ? 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 d值的測量：盡可能精確 ? 衍射線相對強度的測量 ? 查閱索引 一般知道物質(zhì)名稱查字母索引，衍射線條不多，強度較準確查數(shù)字索引，衍射線條多，強度不太準