多晶體衍射分析-資料下載頁
2025-07-26 11:51本頁面
【導(dǎo)讀】理解衍射儀的工作原理，誤差來源，相機(jī)的分辨本領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)參。了解X-ray探測器的工作原理、測量中的主要電路、誤差。的數(shù)學(xué)修正方法。X-ray衍射儀的結(jié)構(gòu)與測角儀的工作原理？點(diǎn)陣常數(shù)的精確測定。粉末法是由德國的Debye和Scherrer于1916年提出的。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。所有的衍射法其衍射束均在反射。常見的是多晶體的塊狀試樣，如果晶粒足夠細(xì)（30μm以。承光管的作用是監(jiān)視入射線和試樣的。線條是由晶面間距最大的晶面反射的結(jié)果。常用試樣為圓柱形的粉末集合體或多晶體的細(xì)棒。的弧線接近中心孔，曝光時間與試樣、相機(jī)、底片及攝照規(guī)程等許。把一張衍射花樣中的線條分為很強(qiáng)、強(qiáng)、中、弱、
【正文】 了獲得有高度分辨的衍射細(xì)節(jié) 1 2 2 1/8 1/8 1/8 5 5 2 ～ 3 確定測量晶格常數(shù) 1 ≤ 1/8 ≤17 8 為了鑒定微量成分在大的角度范圍測量衍射花樣 4 2 3 1 推薦的實(shí)驗(yàn)條件 45 點(diǎn)陣常數(shù)的精確測定 ? 一、一般介紹 ? 二、德拜 —謝樂法中系統(tǒng)誤差的來源 ? 三、德拜 —謝樂法的誤差校正方法 一、一般介紹 ? １、點(diǎn)陣常數(shù)的應(yīng)用：對固溶體的研究，固溶體的晶格常數(shù)隨溶質(zhì)的濃度而變化，可根據(jù)晶格常數(shù)確定某溶質(zhì)的含量。 晶體的熱膨脹系數(shù)可用高溫相機(jī)通過測量晶格常數(shù)來確定； 物質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力可造成晶格的伸長或壓縮，也可用測量點(diǎn)陣常數(shù)的方法來確定。 還可通過測量點(diǎn)陣常數(shù)來研究金屬材料的相變過程、晶體缺陷等。 點(diǎn)陣常數(shù)的變化往往是很小的，這就需要進(jìn)行頗為精確的測定。 ? 多晶體衍射圖像上的每一條衍射線都可以計(jì)算出點(diǎn)陣常數(shù)，哪一條衍射線確定的更接近真實(shí)值呢？ 點(diǎn)陣常數(shù)的精確度取決于 sinθ這個量的精確度。實(shí)際工作中應(yīng)選擇合理的輻射，使得衍射圖像中的區(qū)域內(nèi)盡可能出現(xiàn)較多的強(qiáng)度較高的線條，尤其是最后一條衍射線的 θ值應(yīng)盡可能接近 90176。 ，只有這樣，所求得的 a才較精確。 ????????????????????????c t gddc t gddddd c o s2s i n2?? ?????? c otddaa對立方晶系 ? 盡管 θ值趨近 90176。 時的點(diǎn)陣常數(shù)的測試精度較高，但實(shí)驗(yàn)中的誤差是必然存在的，必須設(shè)法消除。誤差可以分為 系統(tǒng)誤差和偶然誤差 。系統(tǒng)誤差是由試驗(yàn)條件所決定的，隨某一函數(shù)有規(guī)則的變化。偶然誤差是由于測量者的主觀判斷錯誤以及測量儀表的偶然波動或干擾引起的，它既可為正，也可為負(fù)，沒有任何固定的規(guī)律。偶然誤差永遠(yuǎn)不能完全排除，但可通過多次重復(fù)測量使它降至最小。 ? 點(diǎn)陣常數(shù)精確測量的兩個基本問題：首先，研究試驗(yàn)過程中各個系統(tǒng)誤差的來源及性質(zhì)，并以某種方式加以修正；其次是把注意力放在高角度衍射線的測量上。 ? 研究系統(tǒng)誤差的來源及性質(zhì) ? 測量高角度衍射線 ?２、誤差：系統(tǒng)誤差、偶然誤差 二、德拜 —謝樂法中系統(tǒng)誤差的來源 ? 相機(jī)半徑誤差 ? 底片收縮誤差 ? 試樣偏心誤差 ? 吸收誤差 ? 折射誤差 相機(jī)半徑誤差 RR ??/ 4( )S R R? ?? ? ?表 觀/4SR? ??真 實(shí))(4)(4 RR RRRRR SR ????????? ????? ???? 真實(shí)表觀RRR???? ??R 2Φ 2Θ Δ R O 相機(jī)半徑誤差和底片收縮誤差 底片收縮誤差 SS ????SSRSRSRSSS ????????????????? ????444真實(shí)表觀)( RRSSSRRS ??????????? ????相機(jī)半徑誤差和底片收縮誤差可合并為 采用不對稱裝片法或反裝片法可以把底片收縮誤差降至下限， 試樣偏心誤差 相機(jī)在制作上的偏心，以及安裝的底片圓筒軸線與試樣架的旋轉(zhuǎn)軸不完全重合。 試樣的任何偏心都可分解為沿入射線束的水平位移和 垂直位移兩個分量。 垂直位移很小，不會產(chǎn)生誤差。水平位移的存在 ?2s i n22 xPNS ????????? c oss i n)( RxSSC ???????A C D B P C39。 Δ y A B C D C39。 P 2Φ N Δ xsin2Φ Δ x 試樣偏離相機(jī)中心時 對線條位置的影響 吸收誤差 ? 試樣對 Xray的吸收也會引起值誤差，這種效應(yīng)通常為點(diǎn)陣常數(shù)測定中單方面誤差的最大來源，但它很難準(zhǔn)確計(jì)算。吸收誤差可包括在偏心誤差中。 折射誤差 ? 折射率接近 1，一般不考慮 三、德拜 —謝樂法的誤差校正方法 ? 采用精密實(shí)驗(yàn)技術(shù)： 采用構(gòu)造特別精密的照相機(jī)和特別精確的試驗(yàn)技術(shù)，可得到準(zhǔn)確的點(diǎn)陣常數(shù)。要點(diǎn)是： ? (1)采用不對稱裝片，以消除由于底片收縮和相機(jī)半徑不精確所產(chǎn)生的誤差； ? (2)將試樣軸高精度的對準(zhǔn)相機(jī)中心，以消除試樣偏心所造成的誤差。 ? (3)為消除試樣吸收所產(chǎn)生的衍射線位移，可采用背射衍射線和減小試樣直徑等措施，必要時可將試樣稀釋。 ? (4)對于直徑為 ，衍射線位置的測量精度必須為 ，這就需要精密的比長儀加以測定。 ? (5)為保證衍射線的清晰度不因曝光期間內(nèi)晶格熱膨脹冷卻帶來影響，在曝光時間內(nèi)必須將整個相機(jī)的溫度變化保持在 177。 ℃ 以內(nèi)。 ? 點(diǎn)陣參數(shù)測量的最佳精度可達(dá)二十萬分之一。 應(yīng)用數(shù)學(xué)處理方法 ? 圖解外推法 ???? c oss i n)( R xRRSSACRS ????????? 、90??? ? ? ??? ? ? ?si n c os???c o s s ins in c o sdd????? ? ? ? ? ????? 2s i n)(s i nc os X xRRS Sd da a ???????????????? 90?22s in c o sad KKad???? ? ? ?根據(jù)各條衍射線位置測算得 a值和 cos2Θ，作出關(guān)系曲線，外推到 cos2Θ=0，在縱坐標(biāo)上得到真實(shí)點(diǎn)陣常數(shù) a。 滿足下列條件： 在 Θ=60176?！?90176。之間有數(shù)目多、分布均勻的衍射線 至少有一條很可靠的衍射線在 80176。以上 0 cos2Θ a= a，197。 用外推法測純鉛的點(diǎn)陣參數(shù) （ ℃ ， CuKα） （ 2)最小二乘法 ? 確定曲線的最佳形狀 ?20 c o sKaa ??四、點(diǎn)陣常數(shù)測定舉例 hkl Θ (度 ) sin2Θ sin2Θ → (sin2Θ )α 1 δ =10 sin22Θ (531) α 1 (531)α 2 (600)α 1 (600)α 2 (620)α 1 (620)α 2 用最小二乘法計(jì)算純鉛在 25℃ 時的點(diǎn)陣參數(shù)
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